WO2018021666A1 - Apparatus and method for controlling wireless power transmission using near field communication - Google Patents

Apparatus and method for controlling wireless power transmission using near field communication Download PDF

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WO2018021666A1
WO2018021666A1 PCT/KR2017/005367 KR2017005367W WO2018021666A1 WO 2018021666 A1 WO2018021666 A1 WO 2018021666A1 KR 2017005367 W KR2017005367 W KR 2017005367W WO 2018021666 A1 WO2018021666 A1 WO 2018021666A1
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wireless power
nfc
signal
power receiver
communication
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Application number
PCT/KR2017/005367
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박유리
Original Assignee
엘지이노텍(주)
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    • H04B5/79
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive loop type
    • H04B5/26
    • H04B5/77

Definitions

  • the present invention relates to wireless power transmission, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a wireless power transceiver using Near Field Communication (NFC).
  • NFC Near Field Communication
  • Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
  • the terminal is supplied with commercial power and converted into a voltage and a current corresponding to the battery to supply electrical energy to the battery through the terminal of the battery.
  • Supply method This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or wire. Therefore, when handling a lot of terminal supply equipment, many cables occupy considerable working space, are difficult to organize, and are not good in appearance.
  • the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge phenomenon due to different potential difference between the terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, deterioration of battery life and performance.
  • a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly have been proposed.
  • the wireless charging system was not pre-installed in some terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with a charging function.
  • the wireless charging system includes a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging the battery by receiving the electrical energy supplied from the wireless power transmitter.
  • the wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).
  • wireless power transmission method eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.
  • the wireless power transmission scheme may use various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction scheme that generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field.
  • the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
  • the wireless power transmission method may use an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located in close proximity by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of the wireless power transmitter to a specific resonance frequency.
  • the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of a resonance method defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
  • the wireless power transmission method may use an RF wireless power transmission method that transmits power to a wireless power receiver located at a far distance by putting energy of low power in an RF signal.
  • the wireless power transceiver may use out-of-band communication using a separate Bluetooth communication to control wireless power transmission.
  • Korean Patent Application No. 10-2013-7033209 (a receiver for receiving wireless power and a method for receiving wireless power thereof) has a coil for receiving power energy and a coil provided separately from the outside of the coil to provide NFC (Near Field Communication).
  • a receiver for a wireless charging system has been disclosed that includes a coil.
  • NFC communication may be used for power transmission control as well as pairing between wireless power transceivers.
  • the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling wireless power transmission using near field communication (NFC).
  • NFC near field communication
  • the present invention uses the NFC signal to search for a wireless power transceiver, wireless power transmission using near field communication (NFC communication) that can be more quickly transfer power when using the Bluetooth communication only NFC tagging (NFC Tagging) between the wireless power transceiver It is to provide a control apparatus and method.
  • NFC communication near field communication
  • NFC Tagging NFC tagging
  • the wireless power transmitter control method the first near field communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the communication unit included in the wireless power receiver Transmitting; Recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the communication unit; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel. It may include.
  • NFC Near Field Communication
  • the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power receiver.
  • the communication unit may include an NFC module configured to perform near field communication (NFC); And a Bluetooth module configured to perform Bluetooth communication. It may include.
  • NFC near field communication
  • Bluetooth module configured to perform Bluetooth communication. It may include.
  • the method may further include: activating any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal; It may further include.
  • NFC near field communication
  • Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal
  • the transmitting and receiving of the status information signal may be performed at regular intervals.
  • the wireless power receiver control method transmitting a first Near Field Communication (NFC) signal for searching for a wireless power transmitter; Recognizing the wireless power transmitter through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal to establish a near field communication (NFC) channel as a communication channel for receiving wireless power from the wireless power transmitter; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel.
  • NFC Near Field Communication
  • NFC Near Field Communication
  • the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power transmitter.
  • the method may further include: activating one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal; It may further include.
  • NFC near field communication
  • Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal
  • the transmitting and receiving of the status information signal may be performed at regular intervals.
  • the present invention can provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method described above.
  • the wireless power transmitter for transmitting a first Near Field Communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the first communication unit included in the wireless power receiver; And a transmitter control unit recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal.
  • NFC Near Field Communication
  • the second communication unit transmits a second short range communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the first communication unit, and wireless power through the established short range communication channel. Transmit and receive status information signals related to transmission and reception.
  • NFC Near Field Communication
  • the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power receiver.
  • the second communication unit may include an NFC module for performing near field communication (NFC); And a Bluetooth module for performing Bluetooth communication. It may include.
  • the transmitter control unit may activate any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal.
  • NFC near field communication
  • Bluetooth Bluetooth
  • the second communication unit may transmit and receive the state information at regular intervals.
  • the antenna is formed integrally with the NFC coil and the transmitting coil; It may further include.
  • the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention, a communication unit for transmitting a first Near Field Communication (Near Field Communication, NFC) signal for searching for a wireless power transmitter; And a receiver controller recognizing the wireless power transmitter through a response signal to the first short range communication signal.
  • the communication unit transmits a second short range communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for receiving wireless power from the wireless power transmitter, and transmits and receives wireless power through the established short range communication channel. It can transmit and receive the relevant status information signal.
  • NFC Near Field Communication
  • the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power transmitter.
  • the receiver controller may activate any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal.
  • NFC near field communication
  • Bluetooth Bluetooth
  • the communication unit may transmit and receive the status information signal at regular intervals.
  • the antenna is formed integrally with the NFC coil and the transmitting coil; It may further include.
  • the present invention takes less time to set up by using NFC communication than when pairing using Bluetooth communication.
  • the present invention can detect a wireless power receiver using NFC communication in an environment in which Bluetooth communication is poor.
  • the present invention can transfer signals and information other than the standard for wireless power transmission defined by the standards body by using NFC communication.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system of an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a state transition diagram illustrating a state transition procedure in the wireless power transmitter of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a state transition diagram of an electromagnetic resonance wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for describing an operation region of an electromagnetic resonance type wireless power receiver based on VRECT according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a wireless charging procedure of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmitter and a wireless power receiver supporting a multi-mode wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • NFC near field communication
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of searching for and recognizing a wireless power receiver serving as an NFC target when the wireless power transmitter serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a method for searching for and recognizing a wireless power transmitter that serves as an NFC target when the wireless power receiver serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a wireless power transmitter including an antenna in which the NFC coil and the wireless charging coil are integrally formed according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter control method the first near field communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the communication unit included in the wireless power receiver Transmitting; Recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the communication unit; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel. It may include.
  • NFC Near Field Communication
  • the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, transmitter, transmitter, transmitter, transmitting side for convenience of description.
  • a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and a wireless charging device will be used in combination.
  • a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.
  • Wireless charging apparatus may be configured in the form of a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling buried, a wall, etc., one transmitter receives a plurality of wireless power It may also transmit power to the device.
  • AP access point
  • AP small base station
  • stand a stand
  • ceiling buried
  • wall etc.
  • the wireless power transmitter may provide at least one wireless power transfer scheme, including, for example, an electromagnetic induction scheme, an electromagnetic resonance scheme, and the like.
  • the wireless power transmission scheme may use various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction scheme that generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field.
  • the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
  • the wireless power transmission method may use an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located at a short distance by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of the wireless power transmitter to a specific resonance frequency.
  • the electromagnetic resonant method may include a resonant wireless charging technology defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
  • the wireless power transmission method may use an RF wireless power transmission method that transmits power to a wireless power receiver located at a far distance by putting low power energy on an RF signal.
  • the wireless power transmitter according to the present invention may be designed to support at least two or more wireless power transmission methods of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
  • the wireless power transmitter may be adaptively used for the wireless power receiver based on the type, state, power required of the wireless power receiver, as well as the wireless power transmission scheme supported by the wireless power transmitter and the wireless power receiver. Can be determined.
  • the wireless power receiver may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters.
  • the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
  • the terminal according to the present invention is a mobile phone, smart phone, laptop computer, digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, and the like, but is not limited thereto.
  • the term “terminal” or “device” may be used interchangeably.
  • the wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
  • the wireless power transmitter and the wireless power receiver constituting the wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication.
  • in-band communication and BLE communication may be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, or the like.
  • the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching ON / OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern.
  • the information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information.
  • the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
  • the wireless communication between the wireless power transmission control device and a terminal (device) including the wireless power receiver is a wireless communication channel for controlling power transmission between the wireless power transmitter and the wireless power receiver.
  • a separate communication channel, different from the in-band (BLE) communication channel, may be used.
  • the wireless communication channel for controlling power transmission between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is an out-of-band communication channel such as BLE (Bluetooth Low Energy) communication
  • the wireless power transmission control device may be a wireless power receiver.
  • the communication channel for identifying whether the power transmitter should be activated to be a receiver may be a communication channel different from the out-of-band communication channel.
  • the electromagnetic resonance method of the wireless power transmission method will be described with reference to FIGS. 1 to 6, and the pairing method of the wireless power transceiver using the Bluetooth communication method (Bluetooth Low Energy, BLE) in FIG. 7 will be described.
  • the NFC communication method will be described with reference to FIG. 8.
  • a method of mutually searching and recognizing wireless power transceivers using the NFC communication scheme will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmission system may include a wireless power transmitter 100 and a wireless power receiver 200.
  • FIG. 1 illustrates that the wireless power transmitter 100 transmits wireless power to one wireless power receiver 200, this is only one embodiment, and wireless power according to another embodiment of the present invention.
  • the transmitter 100 may transmit wireless power to the plurality of wireless power receivers 200.
  • the wireless power receiver 200 according to another embodiment may simultaneously receive wireless power from the plurality of wireless power transmitters 100.
  • the wireless power transmitter 100 may generate a magnetic field using a specific power transmission frequency to transmit power to the wireless power receiver 200.
  • the wireless power receiver 200 may receive power by tuning to the same frequency as that used by the wireless power transmitter 100.
  • the frequency for power transmission may be a 6.78MHz band, but is not limited thereto.
  • the power transmitted by the wireless power transmitter 100 may be transmitted to the wireless power receiver 200 which is in resonance with the wireless power transmitter 100.
  • the maximum number of wireless power receivers 200 that can receive power from one wireless power transmitter 100 is the maximum transmit power level of the wireless power transmitter 100, the maximum power reception level of the wireless power receiver 200, the wireless It may be determined based on the physical structures of the power transmitter 100 and the wireless power receiver 200.
  • the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may perform bidirectional communication in a frequency band different from a frequency band for transmitting wireless power, that is, a resonant frequency band.
  • a frequency band for transmitting wireless power that is, a resonant frequency band.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • NFC Near Field Communication
  • the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may exchange characteristic and state information, that is, power negotiation information, with each other through the bidirectional communication.
  • the wireless power receiver 200 may transmit predetermined power reception state information for controlling the power level received from the wireless power transmitter 100 to the wireless power transmitter 100 through bidirectional communication.
  • 100 may dynamically control the transmit power level based on the received power reception state information.
  • the wireless power transmitter 100 may not only optimize power transmission efficiency, but also prevent load damage due to over-voltage, and prevent unnecessary waste of power due to under-voltage. It can provide a function to.
  • the wireless power transmitter 100 performs a function of authenticating and identifying the wireless power receiver 200 through two-way communication, identifying an incompatible device or an unchargeable object, and identifying a valid load. You may.
  • the wireless power transmitter 100 includes a power supplier 110, a power conversion unit 120, a matching circuit 130, a transmission resonator 140, and a main controller. , 150) and a communication unit 160.
  • the communicator 160 may include a data transmitter and a data receiver.
  • the power supply unit 110 may supply a specific supply voltage to the power converter 120 under the control of the main controller 150.
  • the supply voltage may be a DC voltage or an AC voltage.
  • the power converter 210 may convert the voltage received from the power supply unit 110 into a specific voltage under the control of the main controller 150. To this end, the power converter 210 may include at least one of a DC / DC converter, an AC / DC converter, and a power amplifier.
  • the matching circuit 130 is a circuit that matches the impedance between the power converter 210 and the transmission resonator 140 to maximize power transmission efficiency.
  • the transmission resonator 140 may wirelessly transmit power using a specific resonance frequency according to the voltage applied from the matching circuit 130.
  • the communication unit 160 may perform out-of-band communication with the communication unit 260 of the wireless power receiver as bidirectional half-duplex communication.
  • the communication unit 160 may include a Bluetooth low energy (BLE) module or a near field communication (NFC) module according to a communication method.
  • BLE Bluetooth low energy
  • NFC near field communication
  • the wireless power receiver 200 includes a reception resonator 210, a rectifier 220, a DC-DC converter 230, a load 240, a main controller 250. ) And a communication unit 260.
  • the communication unit 260 may include a data transmitter and a data receiver.
  • the reception resonator 210 may receive power transmitted by the transmission resonator 140 through a resonance phenomenon.
  • the rectifier 210 may perform a function of converting an AC voltage applied from the receiving resonator 210 into a DC voltage.
  • the DC-DC converter 230 may convert the rectified DC voltage into a specific DC voltage required for the load 240.
  • the main controller 250 controls the operations of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 or generates characteristics and state information of the wireless power receiver 200 and controls the communication unit 260 to control the wireless power transmitter 100.
  • the characteristics and state information of the wireless power receiver 200 may be transmitted to the.
  • the main controller 250 may control the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 by monitoring the intensity of the output voltage and the current in the rectifier 220 and the DC-DC converter 230. have.
  • the intensity information of the monitored output voltage and current may be transmitted to the wireless power transmitter 100 in real time through the communication unit 260.
  • the main controller 250 compares the rectified DC voltage with a predetermined reference voltage to determine whether it is an over-voltage state or an under-voltage state, and a system error state is detected according to the determination result. If so, the detection result may be transmitted to the wireless power transmitter 100 through the communication unit 260.
  • the main controller 250 when the main controller 250 detects a system error condition, the main controller 250 controls the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 or a predetermined overcurrent including a switch or a zener diode to prevent damage to the load.
  • the blocking circuit may be used to control the power applied to the load 240.
  • the communication unit 260 may perform out-of-band communication with the communication unit 160 of the wireless power transmitter, and may include a Bluetooth low energy (BLE) module or a near field communication (NFC) module according to a communication method. can do.
  • BLE Bluetooth low energy
  • NFC near field communication
  • the main controller 150 and 250 and the communication unit 160 and 260 are configured as different modules, but this is only one embodiment, and another embodiment of the present invention is a main controller ( It should be noted that the 150 and 250 and the communication unit 160 and 260 may be configured as one module.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system of an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the interface point on an equivalent circuit in which reference parameters, which will be described later, are measured.
  • I TX and I TX _COIL are root mean square (RMS) currents applied to the matching circuit (or matching network) 201 of the wireless power transmitter and RMS currents applied to the transmission resonator coil 202 of the wireless power transmitter, respectively. do.
  • RMS root mean square
  • Z TX _IN and Z TX _IN_COIL mean an input impedance before the matching circuit 201 of the wireless power transmitter, an input impedance after the matching circuit 201 and a front end of the transmission resonator coil 202, respectively.
  • L1 and L2 mean an inductance value of the transmitting resonator coil 202 and an inductance value of the receiving resonator coil 203, respectively.
  • Z RX _ IN refers to the input impedance at the rear end of the matching circuit 204 and the front end of the filter / rectifier / load 205 of the wireless power receiver.
  • the resonance frequency used for the operation of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention may be 6.78MHz ⁇ 15kHz.
  • the wireless power transmission system may provide simultaneous charging of multiple wireless power receivers, i.e., multi-charging, in which case the wireless power receiver remains even if the wireless power receiver is newly added or deleted.
  • the amount of change in received power may be controlled so as not to exceed a predetermined reference value.
  • the received power variation may be ⁇ 10%, but is not limited thereto.
  • the condition for maintaining the received power change amount should not overlap with the existing wireless power receiver when the wireless power receiver is added to or deleted from the charging area.
  • the real part of the Z TX — IN may be inversely related to the load resistance of the rectifier, hereinafter referred to as R RECT . That is, increasing R RECT may decrease Z TX _IN, and decreasing R RECT may increase Z TX _IN .
  • Resonator Coupling Efficiency may be the maximum power reception ratio calculated by dividing the power transferred from the receiver resonator coil to the load 204 by the power carried in the resonant frequency band by the transmitter resonator coil 202. have.
  • Resonator matching efficiency between the wireless power transmitter and wireless power receiver can be calculated if the reference port impedance (Z TX_IN) and receiving a reference port impedance (Z _IN RX) of the cavity resonator is a transmission that is perfectly matched.
  • Table 1 below is an example of the minimum resonator matching efficiency according to the class of the wireless power transmitter and the class of the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention.
  • the minimum resonator matching efficiency corresponding to the class and category shown in Table 1 may increase.
  • FIG. 3 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in the wireless power transmitter of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • the state of the wireless power transmitter is largely configured in a configuration state 310, a power save state 320, a low power state 330, and a power transfer state. , 340), a local fault state 350, and a locking fault state 360.
  • the wireless power transmitter may transition to configuration state 310.
  • the wireless power transmitter may transition to the power saving state 320 when the predetermined reset timer expires or the initialization procedure is completed in the configuration state 310.
  • the wireless power transmitter may generate a beacon sequence and transmit it through the resonant frequency band.
  • the wireless power transmitter may control the beacon sequence to be started within a predetermined time after entering the power saving state 320.
  • the wireless power transmitter may control the beacon sequence to be started within 50 ms after the power saving state 320 transition, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter periodically generates and transmits a first beacon sequence for sensing the wireless power receiver, and detects a change in impedance of the reception resonator, that is, a load variation.
  • a load variation that is, a load variation.
  • the first beacon and the first beacon sequence will be referred to as short beacon and short beacon sequences, respectively.
  • the short beacon sequence may be repeatedly generated and transmitted at a predetermined time interval t CYCLE for a short period (t SHORT _ BEACON ) to save standby power of the wireless power transmitter until the wireless power receiver is detected.
  • t SHORT _BEACON may be set to 30 ms or less and t CYCLE to 250 ms ⁇ 5 ms.
  • the current strength of the short beacon is more than a predetermined reference value, and may increase gradually over a period of time.
  • the minimum current strength of the short beacon may be set sufficiently large so that the wireless power receiver of category 2 or higher of Table 2 may be detected.
  • the wireless power transmitter according to the present invention may be provided with a predetermined sensing means for detecting a change in reactance and resistance in a reception resonator according to a short beacon.
  • the wireless power transmitter may periodically generate and transmit a second beacon sequence for supplying sufficient power for booting and response of the wireless power receiver.
  • the second beacon and the second beacon sequence will be referred to as long beacon and long beacon sequences, respectively.
  • the wireless power receiver may broadcast a predetermined response signal through the out-of-band communication channel.
  • the Long Beacon sequence may be generated and transmitted at a predetermined time interval (t LONG _BEACON_PERIOD ) during a relatively long period (t LONG_BEACON ) compared to the Short Beacon to supply sufficient power for booting the wireless power receiver.
  • t LONG _BEACON may be set to 105 ms + 5 ms and t LONG _BEACON_PERIOD may be set to 850 ms, respectively.
  • the current strength of the long beacon may be relatively strong compared to the current strength of the short beacon.
  • the Long Beacon may maintain a constant power during the transmission interval.
  • the wireless power transmitter may wait to receive a predetermined response signal during the long beacon transmission period.
  • the response signal will be referred to as an advertisement signal.
  • the wireless power receiver may broadcast the advertisement signal through an out-of-band communication frequency band different from the resonant frequency band.
  • the advertisement signal may include message identification information for identifying a message defined in the corresponding out-of-band communication standard, unique service for identifying whether the wireless power receiver is a legitimate or compatible receiver for the wireless power transmitter, or wireless power receiver identification.
  • Information, output power information of the wireless power receiver, rated voltage / current information applied to the load, antenna gain information of the wireless power receiver, information for identifying the category of the wireless power receiver, wireless power receiver authentication information, with overvoltage protection Information on whether or not, may include at least one or any one of the software version information mounted on the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter may transition from the power saving state 320 to the low power state 330 and then establish an out-of-band communication link with the wireless power receiver. Subsequently, the wireless power transmitter may perform a registration procedure for the wireless power receiver via the established out-of-band communication link. For example, when the out-of-band communication is Bluetooth low power communication, the wireless power transmitter may perform Bluetooth pairing with the wireless power receiver and exchange at least one of state information, characteristic information, and control information with each other through the paired Bluetooth link. have.
  • the wireless power transmitter transmits a predetermined control signal to the wireless power receiver for initiating charging through out-of-band communication in the low power state 330, that is, the predetermined predetermined control signal requesting that the wireless power receiver delivers power to the load.
  • the state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 330 to the power transfer state 340.
  • the state of the wireless power transmitter may transition to the power saving state 320 in the low power state 330.
  • the wireless power transmitter may be driven by a separate Link Expiration Timer for connection with each wireless power receiver, and the wireless power receiver may indicate that the wireless power transmitter is present in the wireless power transmitter at a predetermined time period. Must be sent before the link expiration timer expires.
  • the link expiration timer is reset each time the message is received and an out-of-band communication link established between the wireless power receiver and the wireless power receiver may be maintained if the link expiration timer has not expired.
  • the state of the wireless power transmitter May transition to a power saving state 320.
  • the wireless power transmitter in the low power state 330 may drive a predetermined registration timer when a valid advertisement signal is received from the wireless power receiver. In this case, when the registration timer expires, the wireless power transmitter in the low power state 330 may transition to the power saving state 320. In this case, the wireless power transmitter may output a predetermined notification signal indicating that registration has failed through notification display means provided in the wireless power transmitter, including, for example, an LED lamp, a display screen, a beeper, and the like. have.
  • the wireless power transmitter may transition to the low power state 330 when charging of all connected wireless power receivers is completed.
  • the wireless power receiver may allow registration of a new wireless power receiver in states other than configuration state 310, local failure state 350, and lock failure state 360.
  • the wireless power transmitter may dynamically control the transmission power based on state information received from the wireless power receiver in the power transmission state 340.
  • the receiver state information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter is for reporting the required power information, voltage and / or current information measured at the rear of the rectifier, charging state information, overcurrent and / or overvoltage and / or overheating state. It may include at least one of information indicating whether the means for interrupting or reducing the power delivered to the load according to the information, overcurrent or overvoltage is activated.
  • the receiver state information may be transmitted at a predetermined cycle or whenever a specific event occurs.
  • the means for cutting off or reducing power delivered to the load according to the overcurrent or overvoltage may be provided using at least one of an ON / OFF switch and a zener diode.
  • Receiver state information transmitted from a wireless power receiver to a wireless power transmitter is information indicating that an external power source is wired to the wireless power receiver, information indicating that an out-of-band communication scheme has been changed. It may further include at least one of-can be changed from NFC (Near Field Communication) to Bluetooth Low Energy (BLE) communication.
  • NFC Near Field Communication
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • a wireless power transmitter may receive power for each wireless power receiver based on at least one of its currently available power, priority for each wireless power receiver, and the number of connected wireless power receivers. May be adaptively determined.
  • the power strength for each wireless power receiver may be determined by a ratio of power to the maximum power that can be processed by the rectifier of the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command including information about the determined power intensity to the corresponding wireless power receiver.
  • the wireless power receiver may determine whether power control is possible using the power intensity determined by the wireless power transmitter, and transmit the determination result to the wireless power transmitter through a predetermined power control response message.
  • the wireless power receiver may transmit predetermined receiver state information indicating whether wireless power control is possible according to the power control command of the wireless power transmitter before receiving the power control command.
  • the power transmission state 340 may be any one of a first state 341, a second state 342, and a third state 343 according to the power reception state of the connected wireless power receiver.
  • the first state 341 may mean that power reception states of all wireless power receivers connected to the wireless power transmitter are normal voltages.
  • the second state 342 may mean that there is no wireless power receiver in which the power reception state of the at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a low voltage state and a high voltage state.
  • the third state 343 may mean that a power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a high voltage state.
  • the wireless power transmitter may transition to the lock failure state 360 when a system error is detected in the power saving state 320, the low power state 330, or the power transmission state 340.
  • the wireless power transmitter in the lock failure state 360 may transition to the configuration state 310 or the power saving state 320 when it is determined that all connected wireless power receivers have been removed from the charging area.
  • the wireless power transmitter may transition to the local failure state 350 when a local failure is detected.
  • the wireless power transmitter having the local failure state 350 may transition to the lock failure state 360 again.
  • transition to configuration state 310 may occur.
  • the wireless power transmitter may cut off the power supplied to the wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter may transition to the local failure state 350 when the failure of overvoltage, overcurrent, overheating, etc. is detected, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command to at least one connected wireless power receiver to reduce the strength of the power received by the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter may transmit a predetermined control command to the connected at least one wireless power receiver to stop charging of the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter can prevent device damage due to overvoltage, overcurrent, overheating, and the like.
  • the wireless power transmitter may transition to the lock failure state 360 when the intensity of the output current of the transmission resonator is greater than or equal to the reference value.
  • the wireless power transmitter transitioned to the lock failure state 360 may attempt to make the intensity of the output current of the transmission resonator less than or equal to the reference value for a predetermined time.
  • the attempt may be repeated for a predetermined number of times. If the lock failure state 360 is not released despite the repetition, the wireless power transmitter transmits a predetermined notification signal indicating that the lock failure state 360 is not released to the user by using a predetermined notification means. can do. In this case, when all the wireless power receivers located in the charging area of the wireless power transmitter are removed from the charging area by the user, the lock failure state 360 may be released.
  • the lock failure state 360 is automatically released.
  • the state of the wireless power transmitter may automatically transition from the lock failure state 360 to the power saving state 320 to perform the detection and identification procedure for the wireless power receiver again.
  • the wireless power transmitter of the power transmission state 340 transmits continuous power, and adaptively controls the output power based on the state information of the wireless power receiver and a predefined optimal voltage region setting parameter. have.
  • the optimal voltage region setting parameter may include at least one of a parameter for identifying a low voltage region, a parameter for identifying an optimal voltage region, a parameter for identifying a high voltage region, and a parameter for identifying an overvoltage region. It may include.
  • the wireless power transmitter may increase the output power if the power reception state of the wireless power receiver is in the low voltage region, and reduce the output power if the wireless power receiver is in the high voltage region.
  • the wireless power transmitter may control the transmission power to maximize the power transmission efficiency.
  • the wireless power transmitter may control the transmission power so that the deviation of the amount of power required by the wireless power receiver is equal to or less than the reference value.
  • the wireless power transmitter may stop power transmission when the rectifier output voltage of the wireless power receiver reaches a predetermined overvoltage region, that is, when an over voltage is detected.
  • FIG. 4 is a state transition diagram of an electromagnetic resonance wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
  • a state of a wireless power receiver may be classified into a disable state (410), a boot state (420), an enable state (430) (or an on state), and a system error state ( System Error State, 440) can be configured.
  • the state of the wireless power receiver may be determined based on the intensity of the output voltage at the rectifier terminal of the wireless power receiver, hereinafter, referred to as a V RECT business card.
  • the activation state 430 may be classified into an optimal voltage state 431, a low voltage state 432, and a high voltage state 433 according to the value of V RECT .
  • the wireless power receiver in the deactivated state 410 may transition to the boot state 420 if the measured V RECT value is greater than or equal to a predefined V RECT_BOOT value.
  • boot state 420 the wireless power receiver establishes an out-of-band communication link with the wireless power transmitter and V RECT Wait until the value reaches the power required by the load stage.
  • Wireless power receiver in boot state 420 is V RECT When it is confirmed that the value has reached the power required for the load stage, the transition to the active state 430 may begin charging.
  • the wireless power receiver in the activated state 430 may transition to the boot state 420 when charging is confirmed to be completed or stopped.
  • the wireless power receiver in the activated state 430 may transition to the system error state 440 when a predetermined system error is detected.
  • the system error may include overvoltage, overcurrent and overheating as well as other predefined system error conditions.
  • the wireless power receiver in the active state 430 is V RECT If the value falls below the V RECT _BOOT value, it may transition to an inactive state 410.
  • the wireless power receiver of the boot state 420 or system failure condition 440 may be shifted to, disable state (410) falls below a value V RECT V RECT _BOOT value.
  • FIG. 5 is a diagram for describing an operation region of an electromagnetic resonance type wireless power receiver based on VRECT according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • V RECT _ BOOT if the V RECT value is smaller than a predetermined V RECT _ BOOT , the wireless power receiver is maintained in an inactive state 410.
  • the wireless power receiver transitions to the boot state 420 and may broadcast the advertisement signal within a predetermined time. Thereafter, when the advertisement signal is detected by the wireless power transmitter, the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal for establishing an out-of-band communication link to the wireless power receiver.
  • the wireless power receiver is normally set to communicate the out-of-band link, if a successful registration, V RECT value of the minimum output voltage of the rectifier for a normal charge-to below, for convenience of explanation V RECT _ MIN as business card is reached You can wait until
  • V RECT _ MIN If the V RECT value exceeds V RECT _ MIN , the state of the wireless power receiver transitions from the boot state 420 to the activated state 430 and may begin charging the load.
  • V RECT _ MAX which is a predetermined reference value for determining the overvoltage
  • the activation state 530 is divided into a low voltage state 532, an optimum voltage state 531, and a high voltage state 533 according to the value of V RECT . Can be.
  • the wireless power receiver transitioned to the high voltage state 533 may suspend the operation of cutting off the power supplied to the load for a predetermined time, which is referred to as a high voltage state holding time for convenience of description below.
  • the high voltage state holding time may be determined in advance so that no damage occurs to the wireless power receiver and the load in the high voltage state 533.
  • the wireless power receiver may transmit a predetermined message indicating overvoltage occurrence to the wireless power transmitter through the out-of-band communication link within a predetermined time.
  • the wireless power receiver may control the voltage applied to the load by using an overvoltage blocking means provided to prevent damage of the load due to the overvoltage in the system error state 530.
  • an ON / OFF switch or a zener diode may be used as the overvoltage blocking means.
  • the wireless power receiver may transmit a predetermined message indicating the occurrence of overheating to the wireless power transmitter.
  • the wireless power receiver may reduce the heat generated internally by driving the provided cooling fan.
  • the wireless power receiver may receive wireless power in cooperation with a plurality of wireless power transmitters.
  • the wireless power receiver may transition to the system error state 540 when it is determined that the wireless power transmitter determined to receive the actual wireless power is different from the wireless power transmitter to which the actual out-of-band communication link is established.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a wireless charging procedure of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter when the wireless power transmitter is configured to receive power, that is, booting is completed, the wireless power transmitter may generate a beacon sequence and transmit it through a transmission resonator (S601).
  • the wireless power receiver may broadcast an advertisement signal including its identification information and characteristic information (S603).
  • the advertisement signal may be repeatedly transmitted at a predetermined period until the connection request signal, which will be described later, is received from the wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal for establishing an out-of-band communication link to the wireless power receiver (S605).
  • the wireless power receiver may establish an out-of-band communication link and transmit its static state information through the set out-of-band communication link (S607).
  • the static state information of the wireless power receiver identifies category information, hardware and software version information, maximum rectifier output power information, initial reference parameter information for power control, information on a required voltage or power, and whether a power regulation function is installed. And at least one of information on supportable out-of-band communication schemes, information on supportable power control algorithms, and information on preferred rectifier stage voltage values initially set in the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter may transmit the static state information of the wireless power transmitter to the wireless power receiver through an out-of-band communication link (S609).
  • the static state information of the wireless power transmitter may include at least one of transmitter power information, class information, hardware and software version information, information on the maximum number of supported wireless power receivers, and / or information on the number of wireless power receivers currently connected. It can be configured to include one.
  • the wireless power receiver monitors its real-time power reception state and charging state, and may transmit dynamic state information to the wireless power transmitter in a periodic or specific event occurrence (S611).
  • the dynamic state information of the wireless power receiver includes information on the rectifier output voltage and current, information on the voltage and current applied to the load, information on the internal measurement temperature of the wireless power receiver, and change of reference parameters for power control ( It may be configured to include at least one of the rectified voltage minimum value, the rectified voltage maximum value, the initially set preferred rectifier terminal voltage change value), the charging state information, system error information, alarm information.
  • the wireless power transmitter may perform power adjustment by changing a setting value included in the existing static state information when receiving reference parameter change information for power control.
  • the wireless power transmitter may control the wireless power receiver to start charging by issuing a predetermined control command through the out-of-band communication link (S613).
  • the wireless power transmitter may dynamically control the transmission power by receiving the dynamic state information from the wireless power receiver (S615).
  • the wireless power receiver may transmit the dynamic state information to the wireless power transmitter including data for identifying the system error and / or data indicating that the charging is completed ( S617).
  • the system error may include overcurrent, overvoltage, overheating, and the like.
  • the wireless power transmitter when the currently available power does not meet the required power of all connected wireless power receivers, the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention redistributes power to be transmitted to each wireless power receiver and issues a predetermined control command. It may be transmitted to the corresponding wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter redistributes power to be received for each connected wireless power receiver based on currently available power, and transmits it to the corresponding wireless power receiver through a predetermined control command. It may be.
  • the wireless power transmitter may remain when wireless charging of the previously connected wireless power receiver is completed or the out-of-band communication link is released, including, for example, when the wireless power receiver is removed from the charging area.
  • the power to be received for each wireless power receiver may be redistributed and transmitted to the corresponding wireless power receiver through a predetermined control command.
  • the wireless power transmitter may determine whether the wireless power receiver has a power regulation function through a predetermined control procedure. In this case, when a power redistribution situation occurs, the wireless power transmitter may perform power redistribution only for the wireless power receiver equipped with the power adjustment function.
  • the power redistribution situation may receive a valid advertisement signal from an unconnected wireless power receiver to receive a dynamic parameter indicating a new wireless power receiver is added or indicates a current state of the connected wireless power receiver, or the connected wireless power receiver is Occurs when an event occurs such that it is confirmed that it no longer exists, the charging of the connected wireless power receiver is completed, or an alert message indicating a system error state of the connected wireless power receiver is received.
  • a valid advertisement signal from an unconnected wireless power receiver to receive a dynamic parameter indicating a new wireless power receiver is added or indicates a current state of the connected wireless power receiver, or the connected wireless power receiver is Occurs when an event occurs such that it is confirmed that it no longer exists, the charging of the connected wireless power receiver is completed, or an alert message indicating a system error state of the connected wireless power receiver is received.
  • the system error state may include an overvoltage state, an overcurrent state, an overheat state, a network connection state, and the like.
  • the wireless power transmitter may transmit power redistribution related information to the wireless power receiver through a predetermined control command.
  • the power redistribution related information is a wireless power transmitter command for power control
  • the wireless power transmitter may determine whether it is possible to provide the amount of power required by the wireless power receiver based on its available power. As a result of determination, when the required amount of power exceeds the available amount of power, the wireless power transmitter may check whether the power control function is installed in the corresponding wireless power receiver. As a result of the check, when the power adjustment function is mounted, the wireless power receiver may determine an amount of power to be received by the wireless power receiver within the amount of available power, and transmit the determined result to the wireless power receiver through a predetermined control command.
  • the power redistribution may be performed within a range in which the wireless power transmitter and the wireless power receiver can operate normally and / or a normal charging range.
  • the wireless power receiver may support a plurality of out-of-band communication schemes. If it is desired to change the currently set out-of-band communication link in another manner, the wireless power receiver may transmit a predetermined control signal for requesting the out-of-band communication change to the wireless power transmitter. When the out-of-band communication change request signal is received, the wireless power transmitter may release the currently set out-of-band communication link and establish a new out-of-band communication link by the out-of-band communication method requested by the wireless power receiver.
  • the out-of-band communication scheme applicable to the present invention may include Near Field Communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID), Bluetooth Low Energy (BLE), Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), and Long LTE.
  • NFC Near Field Communication
  • RFID Radio Frequency Identification
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • Long LTE Long LTE.
  • Term Evolution / LTE-Advance communication and Wi-Fi communication.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating operations of a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to a Bluetooth communication method according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 700 may enter a configuration state (S702).
  • the wireless power transmitter 700 may enter a power save state in a configuration state (S703).
  • the wireless power transmitter 700 may apply different types of detection power beacons at respective cycles.
  • Beacon is a signal with Bluetooth Low Energy ("BLE") technology, Bluetooth 4.0 version.
  • the wireless power transmitter 700 may apply a detection power beacon (eg, a short beacon or a long beacon) (S704 and S705), and detect power.
  • the magnitude of the power value of each of the beacons may be different.
  • the detection power beacons may have a power amount capable of driving the communication unit of the wireless power receiver 750.
  • the wireless power receiver 750 may drive the communication unit by some or all of the detection power beacons to communicate with the wireless power transmitter 700.
  • the state may be referred to as a null state (disable state) state (S706).
  • the wireless power transmitter 700 may detect a load change due to the arrangement of the wireless power receiver 750, and may enter a low power state after detecting the load change (S708).
  • the wireless power receiver 750 may drive the communication unit based on the power received from the wireless power transmitter 700 (S709).
  • the wireless power receiver 750 may transmit a PTU searching signal to the wireless power transmitter 700 (S710).
  • the wireless power receiver 750 may transmit a BLE based advertising signal (AD) as a signal for searching for a wireless power transmitter.
  • the wireless power receiver 750 may periodically transmit a wireless power transmitter search signal, and may receive a response signal from the wireless power transmitter 700 or until a preset time arrives.
  • AD BLE based advertising signal
  • the wireless power receiver 750 detects identification information of the wireless power transmitter 700 included in the beacon signal transmitted from the wireless power transmitter 700, and detects the detected identification. Information may be included in the advertising signal and transmitted.
  • the wireless power transmitter 700 may transmit a PRU response signal (S711).
  • the response signal may form a connection between the wireless power transmitter 700 and the wireless power receiver 750.
  • the wireless power receiver 750 may transmit a PRU static signal (S712).
  • the PRU static signal may be a signal indicating the state of the wireless power receiver 750, and may request to join the wireless power network controlled by the wireless power transmitter 400.
  • the wireless power transmitter 700 may transmit a PTU static signal (S713).
  • the PTU static signal transmitted by the wireless power transmitter 700 may be a signal indicating the capability of the wireless power transmitter 700.
  • the wireless power receiver 750 may periodically transmit the PRU dynamic signal (S714 and S715).
  • the PRU dynamic signal may include at least one parameter information measured by the wireless power receiver 750.
  • the PRU dynamic signal may include voltage information behind the rectifier of the wireless power receiver 750.
  • the state of the wireless power receiver 750 may be referred to as a boot state S707.
  • the wireless power transmitter 700 enters a power transfer state (S716), and the wireless power transmitter 700 is a PRU control which is a command signal for allowing the wireless power receiver 750 to perform charging.
  • the signal may be transmitted (S717).
  • the wireless power transmitter 700 may transmit charging power.
  • the PRU control signal transmitted by the wireless power transmitter 700 may include information for enabling / disabling the charging of the wireless power receiver 750 and permission information.
  • the PRU control signal may be sent whenever the state of charge changes.
  • the PRU control signal may be transmitted every 250 ms, for example, or may be transmitted when there is a parameter change.
  • the PRU control signal may be set to be transmitted within a preset threshold time, for example 1 second, even if the parameter does not change.
  • the wireless power receiver 750 may change a setting according to a PRU control signal, and transmit a wireless power receiver dynamic (PRU dynamic) signal for reporting the status of the wireless power receiver 750 (S718, S719). ).
  • PRU dynamic wireless power receiver dynamic
  • the PRU dynamic signal transmitted by the wireless power receiver 750 may include at least one of voltage, current, state, and temperature information of the wireless power receiver 750.
  • the state of the wireless power receiver 750 may be referred to as an on state (S720).
  • the PRU dynamic signal may have a data structure as shown in Table 2 below.
  • At least one voltage set value determined according to a situation eg, minimum voltage value information VRECT_MIN_DYN of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver 750, and optimum voltage value information VRECT_SET_DYN of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver 750.
  • the maximum voltage value information (VRECT_HIGH_DYN, etc.) of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver may be included in the corresponding field of the PRU dynamic signal and transmitted.
  • the wireless power transmitter 700 receiving the PRU dynamic signal may adjust the wireless charging voltage to be transmitted to each wireless power receiver 750 with reference to the voltage setting values included in the PRU dynamic signal.
  • the alert information PRU Alert may be formed of a data structure as shown in Table 3 below.
  • the warning information includes over voltage, over current, over temperature, wireless power receiver 750 PRU Self Protection, charge complete
  • the device may include a wired charger detect, a wireless power receiver 750 charge port, and an adjust power response.
  • the wireless power receiver 750 may detect an error occurrence.
  • the wireless power receiver 750 may transmit a warning signal to the wireless power transmitter 700 (S721).
  • the alert signal may be transmitted as a PRU dynamic signal or as an alert signal.
  • the wireless power receiver 750 may transmit to the wireless power transmitter 700 by reflecting an error condition in the PRU alert field of Table 5 above.
  • the wireless power receiver 750 may transmit a single warning signal indicating the error situation to the wireless power transmitter 700.
  • the wireless power transmitter 700 may enter a latch fault mode (S722).
  • the wireless power receiver 750 may enter a null state (S723).
  • NFC near field communication
  • each of the NFC devices performing a peer to peer (P2P) mode may serve as an NFC initiator and an NFC target.
  • P2P peer to peer
  • NFC communication uses a frequency band of 13.56 MHz and is a kind of electronic tag (RFID) technology that enables fast two-way communication between NFC devices.
  • RFID electronic tag
  • NFC communication is a short-range wireless communication technology that is capable of transmitting power and signals by mounting a wireless power transceiver. to be.
  • NFC communication can support the transmission and reception of data in both directions at a distance of less than 10cm.
  • the distance between the wireless power transceiver considering that the distance between the wireless power transceiver is very small, the distance between the wireless power transceiver, it is preferable to use NFC communication for wireless power transmission by the electromagnetic resonance method of the wireless power transmission method.
  • power transmission can be performed only by tagging (identifying in close proximity) between wireless power transceivers.
  • NFC communication may be classified into a card mode, an RFID reader mode, and a P2P mode according to an operation mode.
  • NFC communication can provide various mobile payment methods such as transportation cards and discount coupons with contactless smart card technology and security in card mode, and website connection using smart posters with RFID tags as well as NFC devices in RFID reader mode.
  • information acquisition, and each of the NFC devices in the P2P mode, which is a bidirectional communication mode, may operate to transmit and receive data and share files with each other.
  • Each NFC device may perform bidirectional information exchange in a P2P mode.
  • P2P mode Logical Link Control Protocol (LLCP) is generally used to establish data links and perform activation, deactivation and management operations.
  • LLCP Logical Link Control Protocol
  • NFC communication is accomplished by NFC devices with embedded NFC tags.
  • NFC communication is performed by generating a current due to electromagnetic induction while a magnetic field change occurs between a first NFC device including an NFC tag and an NFC coil antenna and an NFC coil antenna included in another second NFC device.
  • a magnetic field change occurs between the NFC coil antenna, a current is generated by the electromagnetic induction phenomenon, and communication between devices is made using this current.
  • NFC communication may be divided into an active mode for reader and reader communication and a passive mode for reader and tag communication.
  • NFC initiators 810 serving as readers and NFC targets 820 serving as tags may be classified according to roles.
  • the NFC initiator 810 may provide a carrier field to the NFC target 820 and the NFC target 820 may respond by modulating the current electromagnetic field.
  • NFC target 820 is also referred to as a wireless transponder (Transponder) because it operates by being powered by the electromagnetic field provided by the NFC initiator 810. That is, the NFC initiator 810 may selectively transmit the NFC signal having the driving power of the NFC target 820.
  • the NFC initiator 810 and the NFC target 820 both serve as a power supply, and may selectively generate and communicate with an electric field by division according to a role. When any one of the NFC initiator 810 and the NFC target 820 receives data, it may operate as the NFC target 820 by deactivating the high frequency electromagnetic field.
  • the NFC initiator 810 searches for the surrounding RF field signal, and transmits an RF field signal when it is not detected (S830).
  • the NFC initiator 810 transmits an initial command signal at a specific frequency (S850). After receiving the initial command signal, the NFC target 820 digitally processes the initial command signal and transmits a response signal at the same frequency (S870).
  • the wireless power transceiver may assume the roles of the NFC initiator 810 and the NFC target 820 according to a situation of receiving an initial command signal. Can be.
  • the wireless power transmitter may serve as the NFC initiator 810, and the wireless power receiver may serve as the NFC target 820.
  • the wireless power receiver may serve as the NFC initiator 810, and the wireless power transmitter may serve as the NFC target 820.
  • FIG. 9 is a diagram for describing a method of searching for and recognizing a wireless power receiver serving as an NFC target when the wireless power transmitter serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may include a controller 910 and an NFC module 920
  • the wireless power receiver may also include a controller 930 and an NFC module 940.
  • the controller 910 of the wireless power transmitter performs overall control for power transmission to the wireless power receiver, controls the NFC module 920 to search for the wireless power receiver, and the found wireless power receiver and control signals related to power transmission. Can be sent.
  • the controller 910 of the wireless power transmitter may control the Bluetooth module performing Bluetooth communication (BLE communication) together with the wireless power receiver, and at least any one of BLE communication or NFC communication according to a situation.
  • BLE communication Bluetooth communication
  • the Bluetooth module is deactivated for the NFC communication and the NFC module is activated to perform the discovery and authentication process of the wireless power receiver by the NFC module. Can be controlled.
  • the controller 910 of the wireless power transmitter may set a connection parameter to the NFC module 920 before starting the search of the wireless power receiver (S901).
  • the connection parameter may include identification information for identifying the wireless power transmitter, and the wireless power receiver is a wireless power transmitter that is eligible to form an NFC communication channel for wireless power transmission via the connection parameter received from the wireless power transmitter. It can be determined.
  • the NFC module 920 may be based on a logical link protocol (LLCP) in the determination.
  • LLCP defines a specific way of differently reading or writing data of the NFC module 92.
  • the wireless power receiver may determine whether the wireless power transmission standard that the wireless power transmitter can support is the A4WP standard through the connection parameter of the wireless power transmitter.
  • the controller 910 may command the NFC module 920 to search for the wireless power receiver while setting the connection parameters (S902).
  • the NFC module 920 commanded to search for the wireless power receiver from the controller 910 searches for an RF field signal at a low level (low power level).
  • the wireless power transmitter as an NFC initiator, may periodically transmit a signal for searching for a wireless power receiver as an NFC target (S905).
  • the NFC module 920 of the wireless power transmitter may selectively transmit a discovery signal having power capable of driving the NFC module 930 of the wireless power receiver.
  • NFC module 920 may detect proximity of the wireless power receiver as an NFC target using as little power as possible. Specifically, the detection of the NFC target can be accomplished by comparing the oscillator frequency with a known reference frequency.
  • LPO calibrated low power oscillator
  • the value of at least one of the current or voltage derived from the NFC antenna exceeds a preset value, another NFC device may be detected.
  • the search is performed by receiving a response signal for the corresponding signal from the wireless power receiver.
  • the controller 940 of the wireless power receiver may set a connection configuration parameter to the NFC module 930 (S903).
  • connection configuration parameter may include identification information for identifying the wireless power receiver, and the wireless power transmitter may determine whether the wireless power receiver is eligible to receive wireless power transmission through the connection configuration parameter.
  • the controller 940 may set a connection configuration parameter and instruct the NFC module 930 to search for the wireless power transmitter (S904).
  • the wireless power transmitter may generate a connection activation signal including connection parameter information for identifying the wireless power transmitter (S906).
  • the wireless power transmitter transmits the generated connection activation signal to the NFC module 930 of the wireless power receiver (S907), and the NFC module 930 receiving the connection activation signal may identify connection configuration parameter information for the wireless power receiver.
  • a response signal including a may be generated (S908).
  • the NFC module 930 transmits a response signal corresponding to the connection activation signal to the NFC module 920 of the wireless power transmitter (S920), and the NFC module 920 controls the connection configuration parameter of the detected wireless power receiver 910. (S930).
  • the controller 910 of the wireless power transmitter may end the process of identifying and recognizing the wireless power receiver by receiving the connection configuration parameter.
  • the NFC module 930 of the wireless power receiver may transmit a response signal to the wireless power transmitter, and then transfer the connection parameters of the wireless power transmitter detected by the controller 940 (S911).
  • the controller 940 of the wireless power receiver may identify the wireless power transmitter and terminate the discovery and recognition process through the connection parameters of the wireless power transmitter.
  • the wireless power transceiver may periodically transmit and receive each state information using the formed NFC communication channel.
  • the state information may include, but is not limited to, rectifier output voltage strength information and strength information of a voltage applied to a load.
  • the failure / alarm status information may include, but is not limited to, overvoltage / overcurrent detection information, overheating information, timer expiration information, and charging completion information.
  • each of the wireless power transceivers may receive respective identification information or status information via an NFC communication channel.
  • the identification information of the wireless power transceiver may be specification information related to standards of wireless power transmission (eg, WPC, PMA, A4WP, and Airfuel) that the wireless power transceiver can support.
  • the wireless power transceiver may transmit and receive mounting position and shape information of the transmitting coil on the wireless power transmitter, and / or mounting position and shape information of the receiving coil on the wireless power receiver, in addition to a signal defined by a standard body using BLE communication. Each of the wireless power transceivers may use this information to identify the alignment state of the transmitting coil and the receiving coil and output the information on the identified alignment state.
  • each of the wireless power transceivers may transmit and receive location information of the transmission / reception coils included in the wireless power transceiver, and may transmit and receive a signal instructing to change the location of the transmission / reception coils (antennas) for alignment to increase charging efficiency.
  • the wireless power transceiver may calculate the current charging efficiency based on the received power reception state information, the information about the calculated charging efficiency may be transmitted to each other via NFC communication.
  • FIG. 10 illustrates a method for searching for and recognizing a wireless power transmitter that serves as an NFC target when the wireless power receiver serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power receiver may include a controller 1010 and an NFC module 1020
  • the wireless power transmitter may include a controller 1030 and an NFC module 1040.
  • the controller 1010 of the wireless power receiver may control the NFC module 920 to search for a wireless power receiver and transmit a control signal related to power transmission with the found wireless power receiver.
  • the controller 1010 of the wireless power receiver may set a connection parameter to the NFC module 1020 before starting to search for the wireless power transmitter (S1001).
  • the connection parameter may include identification information for identifying the wireless power receiver, and whether the wireless power transmitter is a wireless power receiver that is eligible to form a communication channel for wireless power transmission via the connection parameter received from the wireless power receiver. Can be determined.
  • the controller 1010 may command the NFC module 1020 to search for the wireless power transmitter while setting the connection parameters (S1002).
  • the NFC module 1020 commanded to search for the wireless power transmitter from the controller 1010 searches for an RF field signal at a low level (low power level).
  • the wireless power receiver may transmit a signal to find a wireless power transmitter as an NFC initiator and periodically as an NFC target.
  • the search is performed by receiving a response signal corresponding to the corresponding signal from the wireless power transmitter (S1005).
  • the controller 1040 of the wireless power transmitter may set a connection configuration parameter to the NFC module 1030 (S1003).
  • the connection configuration parameter may include identification information for identifying the wireless power transmitter.
  • the controller 1040 may set a connection configuration parameter and instruct the NFC module 1030 to search for the wireless power receiver (S1004).
  • the wireless power receiver may generate a connection activation signal including connection parameter information for identifying the wireless power receiver (S1006).
  • the wireless power receiver transmits the generated connection activation signal to the NFC module 1030 of the wireless power transmitter (S1007), and the NFC module 1030 receiving the connection activation signal may identify the connection configuration parameter information of the wireless power transmitter. It may generate a response signal containing (S1008).
  • the NFC module 1030 transmits a response signal corresponding to the connection activation signal to the NFC module 1020 of the wireless power receiver (S1020), and the NFC module 1020 controls the connection configuration parameter of the detected wireless power transmitter 1010. In step S1030.
  • the controller 1010 of the wireless power receiver may end the process of identifying and recognizing the wireless power transmitter by receiving the connection configuration parameter.
  • the NFC module 1030 of the wireless power transmitter may transmit a response signal to the wireless power receiver and then transfer the connection parameters of the wireless power receiver detected by the controller 1040 (S1011).
  • the controller 1040 of the wireless power transmitter may identify the wireless power receiver and terminate the discovery and recognition process through the connection parameter of the wireless power receiver.
  • the wireless power transceiver may transmit and receive each state information using the formed NFC communication channel.
  • FIG. 11 is a block diagram of a wireless power transmitter including an antenna in which the NFC coil and the wireless charging coil are integrally formed according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter includes a control unit 1110, an NFC module 1121, and a communication unit 120 including a Bluetooth module 1122, and a wireless charging coil 1131 and an NFC coil 1132 integrally formed. It may include an antenna 1132.
  • the components shown in FIG. 11 are not essential, such that a wireless power transmitter with more or fewer components may be implemented.
  • a wireless power receiver paired with a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention may also have a similar structure.
  • the controller 1110 may control the overall operation of the power transmission of the wireless power transmitter. Before the search for the wireless power receiver, standard information to which the wireless power transmitter is applied, and authentication and identification information according thereto may be transmitted to the communication unit 1120 to control modulation to a specific frequency.
  • the communication unit 1120 may include an NFC module 1121 capable of performing NFC communication and a Bluetooth module 1122 capable of performing BLE communication.
  • the communicator 1120 may activate one of the NFC module 1121 and the Bluetooth module 1122 and deactivate the other according to the strength of the signal received from the NFC module 1121 and the Bluetooth module 1122.
  • the antenna 1132 may have a form of an integrated coil including an antenna 1131 for transmitting power energy and an NFC antenna 1132 provided separately from the outside of the antenna.
  • the wireless power transmitter may control pairing between wireless power transceivers for wireless power transmission using an integrated coil.
  • the wireless power transmitter may include a controller 1110 for controlling the antenna 1131 for wireless power transmission and the antenna 1132 for performing NFC communication.
  • the controller 1110 may time-division a wireless power signal and a short range wireless communication signal for wireless power transmission and transmit the same to the wireless power receiver.
  • control unit 1110 Since an error may occur in a signal due to interference between a magnetic field generated from the antenna 1131 for wireless power transmission and a magnetic field generated from the antenna 1132 performing NFC communication, the control unit 1110 transmits time-divided signals. Can be controlled.
  • the method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
  • the wireless power transmitter control method and the wireless power receiver control method according to the embodiment may be used in a wireless power transmitter and a wireless power receiver including a short range communication antenna.

Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for controlling wireless power transmission using Near Field Communication (NFC). A method for controlling a wireless power transmitter according to one embodiment of the present invention may comprise the steps of: transmitting a first Near Field Communication (NFC) signal having a driving power of a communication unit included in a wireless power receiver; recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first Near Field Communication signal; transmitting a second Near Field Communication signal for establishing a Near Field Communication (NFC) channel as a communication channel for a wireless power transmission to the communication unit; and transmitting and receiving a state information signal related to a wireless power transmission and reception through the established Near Field Communication channel.

Description

근거리 통신을 이용한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법Wireless power transmission control device and method using local area communication
본 발명은 무선 전력 전송에 관한 것으로, 상세하게 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 이용하여 무선 전력 송수신기를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to wireless power transmission, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a wireless power transceiver using Near Field Communication (NFC).
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.In general, as an example of an electrical connection method between a charging device and a battery for charging power to a battery, the terminal is supplied with commercial power and converted into a voltage and a current corresponding to the battery to supply electrical energy to the battery through the terminal of the battery. Supply method. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or wire. Therefore, when handling a lot of terminal supply equipment, many cables occupy considerable working space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge phenomenon due to different potential difference between the terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, deterioration of battery life and performance.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.Recently, in order to solve this problem, a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly have been proposed. In addition, since the wireless charging system was not pre-installed in some terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with a charging function.
일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.In general, the wireless charging system includes a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging the battery by receiving the electrical energy supplied from the wireless power transmitter.
이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다.The wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).
일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 또는/및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.For example, the wireless power transmission scheme may use various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction scheme that generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field. . Here, the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located in close proximity by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of the wireless power transmitter to a specific resonance frequency. . Here, the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of a resonance method defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an RF wireless power transmission method that transmits power to a wireless power receiver located at a far distance by putting energy of low power in an RF signal.
한편, 무선 전력 송수신기는 무선 전력 전송을 제어하기 위하여 별도 블루투스(Bluetooth) 통신 등을 활용한 아웃오브밴드(out-of-band) 통신을 이용할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transceiver may use out-of-band communication using a separate Bluetooth communication to control wireless power transmission.
이와 관련하여, 한국특허 출원번호 10-2013-7033209(무선 전력 수신을 위한 수신기 및 그의 무선 전력 수신 방법)에는 전력 에너지를 수신하기 위한 코일과 상기 코일의 외곽에 별도로 구비되어 NFC(Near Field Communication) 코일을 포함하는 무선 충전 시스템용 수신기가 개시된 바 있다.In this regard, Korean Patent Application No. 10-2013-7033209 (a receiver for receiving wireless power and a method for receiving wireless power thereof) has a coil for receiving power energy and a coil provided separately from the outside of the coil to provide NFC (Near Field Communication). A receiver for a wireless charging system has been disclosed that includes a coil.
이러한 NFC 코일 및 무선 전력 송수신 코일이 일체로 형성된 안테나를 이용함으로써, 블루투스 통신을 이용하여 무선 전력 수신기를 검출하는 방법 외에 NFC 통신을 이용하여 무선 전력 수신기를 검출하는 방법을 추가하거나 대체할 수 있다. 또한, NFC 통신을 이용하여 무선 전력 송수신기 사이 페어링(pairing) 뿐만 아니라 전력 전송 제어에 활용할 수도 있다.By using an antenna in which the NFC coil and the wireless power transceiver coil are integrally formed, a method of detecting the wireless power receiver using NFC communication may be added or replaced in addition to the method of detecting the wireless power receiver using Bluetooth communication. In addition, NFC communication may be used for power transmission control as well as pairing between wireless power transceivers.
따라서, NFC 통신을 이용하여 무선 전력 수신기를 검출하는 방법과 검출된 무선 전력 수신기와 페어링(pairing)하는 구체적인 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a method of detecting a wireless power receiver using NFC communication and a specific method of pairing with the detected wireless power receiver.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 이용한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling wireless power transmission using near field communication (NFC).
본 발명은 무선 전력 송수신기를 탐색하기 위해 NFC 신호를 이용함으로써, 무선 전력 송수신기 사이 NFC 태깅(NFC Tagging)만으로 블루투스 통신을 이용할 때 보다 신속하게 전력 전송이 가능한 근거리 통신(NFC 통신)을 이용한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention uses the NFC signal to search for a wireless power transceiver, wireless power transmission using near field communication (NFC communication) that can be more quickly transfer power when using the Bluetooth communication only NFC tagging (NFC Tagging) between the wireless power transceiver It is to provide a control apparatus and method.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기 제어 방법은, 무선 전력 수신기가 포함하는 통신부의 구동 전력을 갖는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 단계; 상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 수신기를 인식하는 단계; 상기 통신부와 무선 전력 전송을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하는 단계; 및 설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신하는 단계; 를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, the wireless power transmitter control method according to an embodiment of the present invention, the first near field communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the communication unit included in the wireless power receiver Transmitting; Recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the communication unit; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel. It may include.
실시예에 따라, 상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 수신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호일 수 있다.According to an embodiment, the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power receiver.
실시예에 따라, 상기 통신부는, 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈; 및블루투스(Bluetooth) 통신을 수행하는 블루투스 모듈; 을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the communication unit may include an NFC module configured to perform near field communication (NFC); And a Bluetooth module configured to perform Bluetooth communication. It may include.
실시예에 따라, 상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method may further include: activating any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal; It may further include.
실시예에 따라, 상기 상태 정보 신호를 송수신하는 단계는, 일정 주기 마다 수행될 수 있다.According to an embodiment, the transmitting and receiving of the status information signal may be performed at regular intervals.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기 제어 방법은, 무선 전력 송신기를 탐색하는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 단계; 상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 송신기를 인식하는 단계; 상기 무선 전력 송신기로부터 무선 전력 수신을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하는 단계; 및 설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신하는 단계; 를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power receiver control method according to an embodiment of the present invention, transmitting a first Near Field Communication (NFC) signal for searching for a wireless power transmitter; Recognizing the wireless power transmitter through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal to establish a near field communication (NFC) channel as a communication channel for receiving wireless power from the wireless power transmitter; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel. It may include.
실시예에 따라, 상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 송신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호일 수 있다.According to an embodiment, the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power transmitter.
실시예에 따라, 상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method may further include: activating one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal; It may further include.
실시예에 따라, 상기 상태 정보 신호를 송수신하는 단계는, 일정 주기 마다 수행될 수 있다.According to an embodiment, the transmitting and receiving of the status information signal may be performed at regular intervals.
실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.According to an embodiment, the present invention can provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method described above.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는, 무선 전력 수신기가 포함하는 제1통신부의 구동 전력을 갖는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 제2통신부; 및 상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 수신기를 인식하는 송신기제어부; 를 포함하며, 상기 제2통신부는 상기 제1통신부와 무선 전력 전송을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하고, 설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, the second communication unit for transmitting a first Near Field Communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the first communication unit included in the wireless power receiver; And a transmitter control unit recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal. Wherein the second communication unit transmits a second short range communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the first communication unit, and wireless power through the established short range communication channel. Transmit and receive status information signals related to transmission and reception.
실시예에 따라, 상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 수신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호일 수 있다.According to an embodiment, the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power receiver.
실시예에 따라, 상기 제2통신부는, 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈; 및 블루투스(Bluetooth) 통신을 수행하는 블루투스 모듈; 을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the second communication unit may include an NFC module for performing near field communication (NFC); And a Bluetooth module for performing Bluetooth communication. It may include.
실시예에 따라, 상기 송신기제어부는, 상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화할 수 있다.According to an embodiment, the transmitter control unit may activate any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal.
실시예에 따라, 상기 제2통신부는, 상기 상태 정보를 일정 주기 마다 송수신할 수 있다.According to an embodiment, the second communication unit may transmit and receive the state information at regular intervals.
실시예에 따라, NFC 코일 및 송신 코일이 일체로 형성되는 안테나; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the antenna is formed integrally with the NFC coil and the transmitting coil; It may further include.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는, 무선 전력 송신기를 탐색하는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 통신부; 및 상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 송신기를 인식하는 수신기제어부; 를 포함하며, 상기 통신부는 상기 무선 전력 송신기로부터 무선 전력 수신을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하고, 설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신할 수 있다.In addition, the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention, a communication unit for transmitting a first Near Field Communication (Near Field Communication, NFC) signal for searching for a wireless power transmitter; And a receiver controller recognizing the wireless power transmitter through a response signal to the first short range communication signal. The communication unit transmits a second short range communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for receiving wireless power from the wireless power transmitter, and transmits and receives wireless power through the established short range communication channel. It can transmit and receive the relevant status information signal.
실시예에 따라, 상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 송신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호일 수 있다.According to an embodiment, the first short range communication signal may be a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power transmitter.
실시예에 따라, 상기 수신기제어부는, 상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화할 수 있다.According to an embodiment, the receiver controller may activate any one of an NFC module performing near field communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal.
실시예에 따라, 상기 통신부는, 일정 주기 마다 상기 상태 정보 신호를 송수신할 수 있다.According to an embodiment, the communication unit may transmit and receive the status information signal at regular intervals.
실시예에 따라, NFC 코일 및 송신 코일이 일체로 형성되는 안테나; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the antenna is formed integrally with the NFC coil and the transmitting coil; It may further include.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected will be described in detail below by those skilled in the art. Can be derived and understood.
본 발명에 따른 근거리 통신(Near Field Communication, NFC)을 이용한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the apparatus and method for wireless power transmission control using Near Field Communication (NFC) according to the present invention are as follows.
첫째, 본 발명은 블루투스 통신을 이용하여 페어링(pairing)할 때보다 NFC 통신을 이용함으로써 설정 시간이 적게 소요된다.First, the present invention takes less time to set up by using NFC communication than when pairing using Bluetooth communication.
둘째, 본 발명은 블루투스 통신이 수행되기 열악한 환경에서 NFC 통신을 이용하여 무선 전력 수신기를 검출할 수 있다.Second, the present invention can detect a wireless power receiver using NFC communication in an environment in which Bluetooth communication is poor.
셋째, 본 발명은 NFC 통신을 이용함으로써 표준 단체에서 정의한 무선 전력 전송에 대한 표준 이외의 신호 및 정보를 전달할 수 있다.Third, the present invention can transfer signals and information other than the standard for wireless power transmission defined by the standards body by using NFC communication.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are provided to facilitate understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with the detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute new embodiments.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 전송 시스템의 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system of an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.3 is a state transition diagram illustrating a state transition procedure in the wireless power transmitter of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram of an electromagnetic resonance wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VRECT에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 수신기의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing an operation region of an electromagnetic resonance type wireless power receiver based on VRECT according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 충전 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a wireless charging procedure of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 멀티 모드 무선 전력 전송 방식을 지원하는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmitter and a wireless power receiver supporting a multi-mode wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신(NFC) 방식을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a near field communication (NFC) scheme according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기가 NFC 이니시에이터 역할을 수행하는 경우 NFC 타겟 역할을 수행하는 무선 전력 수신기를 탐색 및 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for describing a method of searching for and recognizing a wireless power receiver serving as an NFC target when the wireless power transmitter serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기가 NFC 이니시에이터 역할을 수행하는 경우 NFC 타겟 역할을 수행하는 무선 전력 송신기를 탐색 및 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 illustrates a method for searching for and recognizing a wireless power transmitter that serves as an NFC target when the wireless power receiver serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 코일 및 무선 충전 코일이 일체로 형성된 안테나를 포함한 무선 전력 송신기에 대한 구성도이다. 11 is a block diagram of a wireless power transmitter including an antenna in which the NFC coil and the wireless charging coil are integrally formed according to an embodiment of the present invention.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기 제어 방법은, 무선 전력 수신기가 포함하는 통신부의 구동 전력을 갖는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 단계; 상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 수신기를 인식하는 단계; 상기 통신부와 무선 전력 전송을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하는 단계; 및 설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신하는 단계; 를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, the wireless power transmitter control method according to an embodiment of the present invention, the first near field communication (Near Field Communication, NFC) signal having a driving power of the communication unit included in the wireless power receiver Transmitting; Recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal; Transmitting a second near field communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the communication unit; And transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel. It may include.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the above description, all elements constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operating in combination, but the present invention is not necessarily limited to the embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the embodiments, in the case of being described as being formed at "up (up) or down (down)", "before (front) or back (back)" of each component, "up (up) or down (Below) "and" before (before) or after (behind) "include both in which the two components are in direct contact with each other or one or more other components are formed disposed between the two components.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be included, unless otherwise stated, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured by those skilled in the art with respect to the related well-known technology, the detailed description thereof will be omitted.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiment, the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, transmitter, transmitter, transmitter, transmitting side for convenience of description. A wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and a wireless charging device will be used in combination. In addition, as a representation of a device for receiving the wireless power from the wireless power transmitter, for convenience of description, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.
본 발명에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다. Wireless charging apparatus according to the present invention may be configured in the form of a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling buried, a wall, etc., one transmitter receives a plurality of wireless power It may also transmit power to the device.
이를 위해, 무선 파워 송신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식-예를 들면, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식 등을 포함함-을 제공할 수도 있다.To this end, the wireless power transmitter may provide at least one wireless power transfer scheme, including, for example, an electromagnetic induction scheme, an electromagnetic resonance scheme, and the like.
일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선파워 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 또는/및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.For example, the wireless power transmission scheme may use various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction scheme that generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field. . Here, the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 파워 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 파워 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 일 예로, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located at a short distance by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of the wireless power transmitter to a specific resonance frequency. . For example, the electromagnetic resonant method may include a resonant wireless charging technology defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 파워 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 파워 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an RF wireless power transmission method that transmits power to a wireless power receiver located at a far distance by putting low power energy on an RF signal.
본 발명의 또 다른 일 예로, 본 발명에 따른 무선 파워 송신기는 상기한 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 2개 이상의 무선 전력 전송 방식을 지원할 수 있도록 설계될 수도 있다.As another example of the present invention, the wireless power transmitter according to the present invention may be designed to support at least two or more wireless power transmission methods of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
이 경우, 무선 파워 송신기는 무선 파워 송신기 및 무선 파워 수신기에서 지원 가능한 무선 전력 전송 방식뿐만 아니라 무선 파워 수신기의 종류, 상태, 요구 전력 등에 기반하여 적응적으로 해당 무선 파워 수신기를 위해 사용될 무선 전력 전송 방식을 결정할 수 있다.In this case, the wireless power transmitter may be adaptively used for the wireless power receiver based on the type, state, power required of the wireless power receiver, as well as the wireless power transmission scheme supported by the wireless power transmitter and the wireless power receiver. Can be determined.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Herein, the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.
본 발명에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.The terminal according to the present invention is a mobile phone, smart phone, laptop computer, digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, and the like, but is not limited thereto. The term "terminal" or "device" may be used interchangeably. The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.In general, the wireless power transmitter and the wireless power receiver constituting the wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication. Here, in-band communication and BLE communication may be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, or the like. For example, the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching ON / OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern. The information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information. In this case, the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
본 발명의 일 실시예에서 무선 전력 송신 제어 장치와 무선 전력 수신기를 포함하는 단말(디바이스) 사이의 무선 통신은 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 전력 전송을 제어하기 위한 무선 통신 채널-예를 들면, 인밴드(BLE) 통신 채널- 과는 상이한 별개의 통신 채널이 이용될 수 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 전력 전송을 제어하기 위한 무선 통신 채널이 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신과 같은 대역외 통신 채널인 경우, 무선 전력 송신 제어 장치가 무선 전력 수신기가 무선 전력 송신기를 활성화시켜야 할 수신기인지를 식별하기 위한 통신 채널은 상기 대역외 통신 채널과 상이한 통신 채널일 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the wireless communication between the wireless power transmission control device and a terminal (device) including the wireless power receiver is a wireless communication channel for controlling power transmission between the wireless power transmitter and the wireless power receiver. A separate communication channel, different from the in-band (BLE) communication channel, may be used. As another example, when the wireless communication channel for controlling power transmission between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is an out-of-band communication channel such as BLE (Bluetooth Low Energy) communication, the wireless power transmission control device may be a wireless power receiver. The communication channel for identifying whether the power transmitter should be activated to be a receiver may be a communication channel different from the out-of-band communication channel.
이하, 무선 전력 전송 방식 중에서 전자기 공진 방식에 대해 도 1 내지 도 6에서 설명하고, 도 7에서 블루투스 통신 방식(Bluetooth Low Energy, BLE)에 의해 무선 전력 송수신기의 페어링 방법에 대해 설명하고, 도 8에서는 NFC 통신 방식에 대해 도 8에서 설명한다. 이후, 도 9 내지 도 11에서 NFC 통신 방식을 이용하여 무선 전력 송수신기가 상호 탐색하고 인식하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the electromagnetic resonance method of the wireless power transmission method will be described with reference to FIGS. 1 to 6, and the pairing method of the wireless power transceiver using the Bluetooth communication method (Bluetooth Low Energy, BLE) in FIG. 7 will be described. The NFC communication method will be described with reference to FIG. 8. Hereinafter, a method of mutually searching and recognizing wireless power transceivers using the NFC communication scheme will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless power transmission system may include a wireless power transmitter 100 and a wireless power receiver 200.
상기 도 1에는 무선 전력 송신기(100)가 하나의 무선 전력 수신기(200)에 무선 전력을 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(100)는 복수의 무선 전력 수신기(200)에 무선 전력을 전송할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기(200)는 복수의 무선 전력 송신기(100)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다.Although FIG. 1 illustrates that the wireless power transmitter 100 transmits wireless power to one wireless power receiver 200, this is only one embodiment, and wireless power according to another embodiment of the present invention. The transmitter 100 may transmit wireless power to the plurality of wireless power receivers 200. It should be noted that the wireless power receiver 200 according to another embodiment may simultaneously receive wireless power from the plurality of wireless power transmitters 100.
무선 전력 송신기(100)는 특정 전력 전송 주파수를 이용하여 자기장을 발생시켜 무선 전력 수신기(200)에 전력을 송신할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may generate a magnetic field using a specific power transmission frequency to transmit power to the wireless power receiver 200.
무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)에 의해 사용되는 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 200 may receive power by tuning to the same frequency as that used by the wireless power transmitter 100.
일 예로, 전력 전송을 위한 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.For example, the frequency for power transmission may be a 6.78MHz band, but is not limited thereto.
즉, 무선 전력 송신기(100)에 의해 전송된 전력은 무선 전력 송신기(100)와 공진을 이루는 무선 전력 수신기(200)에 전달될 수 있다.That is, the power transmitted by the wireless power transmitter 100 may be transmitted to the wireless power receiver 200 which is in resonance with the wireless power transmitter 100.
하나의 무선 전력 송신기(100)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(200)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(100)의 최대 전송 전력 레벨, 무선 전력 수신기(200)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(200)의 물리적인 구조에 기반하여 결정될 수 있다.The maximum number of wireless power receivers 200 that can receive power from one wireless power transmitter 100 is the maximum transmit power level of the wireless power transmitter 100, the maximum power reception level of the wireless power receiver 200, the wireless It may be determined based on the physical structures of the power transmitter 100 and the wireless power receiver 200.
무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 전송을 위한 주파수 대역-즉, 공진 주파수 대역-과는 상이한 주파수 대역으로 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 양방향 통신은 반이중 방식의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 프로토콜 및 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may perform bidirectional communication in a frequency band different from a frequency band for transmitting wireless power, that is, a resonant frequency band. For example, at least one of a half-duplex Bluetooth Low Energy (BLE) communication protocol and Near Field Communication (NFC) may be used for bidirectional communication.
무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-즉, 전력 협상 정보-를 교환할 수 있다.The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may exchange characteristic and state information, that is, power negotiation information, with each other through the bidirectional communication.
일 예로, 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수 있으며, 무선 전력 송신기(100)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(100)는 전력 전송 효율을 최적화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과전압(Over-Voltage)에 따른 부하 파손을 방지하는 기능, 저전압(Under-Voltage)에 따라 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기능 등을 제공할 수 있다.For example, the wireless power receiver 200 may transmit predetermined power reception state information for controlling the power level received from the wireless power transmitter 100 to the wireless power transmitter 100 through bidirectional communication. 100 may dynamically control the transmit power level based on the received power reception state information. Through this, the wireless power transmitter 100 may not only optimize power transmission efficiency, but also prevent load damage due to over-voltage, and prevent unnecessary waste of power due to under-voltage. It can provide a function to.
또한, 무선 전력 송신기(100)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(200)에 대한 인증 및 식별하는 기능, 호환되지 않는 장치 또는 충전이 불가능한 물체를 식별하는 기능, 유효한 부하를 식별하는 기능 등을 수행할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter 100 performs a function of authenticating and identifying the wireless power receiver 200 through two-way communication, identifying an incompatible device or an unchargeable object, and identifying a valid load. You may.
이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 상기 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the wireless power transmission process of the resonance method will be described in detail with reference to FIG. 1.
무선 전력 송신기(100)는 전원공급부(power supplier, 110), 전력변환부(Power Conversion Unit, 120), 매칭회로(Matching Circuit, 130), 송신공진기(Transmission Resonator, 140), 주제어부(Main Controller, 150) 및 통신부(Communication Unit, 160)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(160)는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.The wireless power transmitter 100 includes a power supplier 110, a power conversion unit 120, a matching circuit 130, a transmission resonator 140, and a main controller. , 150) and a communication unit 160. The communicator 160 may include a data transmitter and a data receiver.
전원공급부(110)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력변환부(120)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다.The power supply unit 110 may supply a specific supply voltage to the power converter 120 under the control of the main controller 150. In this case, the supply voltage may be a DC voltage or an AC voltage.
전력변환부(210)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력공급부(110)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(210)는 DC/DC 변환기(DC/DC convertor), AC/DC 변환기(AC/DC convertor), 전력 증폭기(Power amplifier) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The power converter 210 may convert the voltage received from the power supply unit 110 into a specific voltage under the control of the main controller 150. To this end, the power converter 210 may include at least one of a DC / DC converter, an AC / DC converter, and a power amplifier.
매칭회로(130)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(210)와 송신공진기(140) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.The matching circuit 130 is a circuit that matches the impedance between the power converter 210 and the transmission resonator 140 to maximize power transmission efficiency.
송신공진기(140)는 매칭회로(130)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다.The transmission resonator 140 may wirelessly transmit power using a specific resonance frequency according to the voltage applied from the matching circuit 130.
통신부(160)는 양 방향 반이중 통신으로서 무선 전력 수신기의 통신부(260)와 아웃오브밴드 통신을 할 수 있으다. 일 실시예로 통신부(160)는 통신 방식에 따라 블루투스 통신(Bluetooth Low Energy, BLE) 모듈 또는 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 모듈을 포함할 수 있다.The communication unit 160 may perform out-of-band communication with the communication unit 260 of the wireless power receiver as bidirectional half-duplex communication. In one embodiment, the communication unit 160 may include a Bluetooth low energy (BLE) module or a near field communication (NFC) module according to a communication method.
무선 전력 수신기(200)는 수신공진기(Reception Resonator, 210), 정류기(Rectifier, 220), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 230), 부하(Load, 240), 주제어부(Main Controller, 250) 및 통신부(Communication Unit, 260)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(260)는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.The wireless power receiver 200 includes a reception resonator 210, a rectifier 220, a DC-DC converter 230, a load 240, a main controller 250. ) And a communication unit 260. The communication unit 260 may include a data transmitter and a data receiver.
수신공진기(210)는 공진 현상을 통해 송신공진기(140)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.The reception resonator 210 may receive power transmitted by the transmission resonator 140 through a resonance phenomenon.
정류기(210)는 수신공진기(210)로부터 인가되는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The rectifier 210 may perform a function of converting an AC voltage applied from the receiving resonator 210 into a DC voltage.
DC-DC 변환기(230)는 정류된 DC 전압을 부하(240)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.The DC-DC converter 230 may convert the rectified DC voltage into a specific DC voltage required for the load 240.
주제어부(250)는 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 생성하고 통신부(260)를 제어하여 무선 전력 송신기(100)에 상기 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 일 예로, 주제어부(250)는 정류기(220)와 DC-DC 변환기(230)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어할 수 있다.The main controller 250 controls the operations of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 or generates characteristics and state information of the wireless power receiver 200 and controls the communication unit 260 to control the wireless power transmitter 100. The characteristics and state information of the wireless power receiver 200 may be transmitted to the. For example, the main controller 250 may control the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 by monitoring the intensity of the output voltage and the current in the rectifier 220 and the DC-DC converter 230. have.
모니터링된 출력 전압 및 전류의 세기 정보는 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 실시간으로 전송될 수 있다.The intensity information of the monitored output voltage and current may be transmitted to the wireless power transmitter 100 in real time through the communication unit 260.
또한, 주제어부(250)는 정류된 DC 전압을 소정 기준 전압과 비교하여 과전압 상태(Over-Voltage State)인지 저전압 상태(Under-Voltage State)인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 시스템 오류 상태가 감지되면, 감지 결과를 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수도 있다.In addition, the main controller 250 compares the rectified DC voltage with a predetermined reference voltage to determine whether it is an over-voltage state or an under-voltage state, and a system error state is detected according to the determination result. If so, the detection result may be transmitted to the wireless power transmitter 100 through the communication unit 260.
또한, 주제어부(250)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 이용하여 부하(240)에 인가되는 전력을 제어할 수도 있다.In addition, when the main controller 250 detects a system error condition, the main controller 250 controls the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 or a predetermined overcurrent including a switch or a zener diode to prevent damage to the load. The blocking circuit may be used to control the power applied to the load 240.
통신부(260)는 무선 전력 송신기의 통신부(160)와 아웃오브밴드 통신을 할 수 있으며, 통신 방식에 따라 블루투스 통신(Bluetooth Low Energy, BLE) 모듈 또는 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 모듈을 포함할 수 있다.The communication unit 260 may perform out-of-band communication with the communication unit 160 of the wireless power transmitter, and may include a Bluetooth low energy (BLE) module or a near field communication (NFC) module according to a communication method. can do.
상기한 도 1에서는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.In FIG. 1, the main controller 150 and 250 and the communication unit 160 and 260 are configured as different modules, but this is only one embodiment, and another embodiment of the present invention is a main controller ( It should be noted that the 150 and 250 and the communication unit 160 and 260 may be configured as one module.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 전송 시스템의 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system of an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
상세하게, 도 2는 후술할 레퍼런스 파라메터들이 측정되는 등가 회로상에서의 인터페이스 지점을 보여준다.In detail, FIG. 2 shows the interface point on an equivalent circuit in which reference parameters, which will be described later, are measured.
이하에서는, 상기 도 2에 표시된 레퍼런스 파라메터들의 의미를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the meanings of the reference parameters shown in FIG. 2 will be briefly described.
ITX와 ITX _COIL은 각각 무선 전력 송신기의 매칭 회로(또는 매칭 네트워크)(201)에 인가되는 RMS(Root Mean Square) 전류와 무선 전력 송신기의 송신 공진기 코일(202)에 인가되는 RMS 전류를 의미한다.I TX and I TX _COIL are root mean square (RMS) currents applied to the matching circuit (or matching network) 201 of the wireless power transmitter and RMS currents applied to the transmission resonator coil 202 of the wireless power transmitter, respectively. do.
ZTX _IN과 ZTX _IN_COIL은 각각 무선 전력 송신기의 매칭 회로(201) 전단의 입력 임피던스(Input Impedance)와 매칭 회로(201) 후단 및 송신공진기 코일(202) 전단에서의 입력 임피던스를 의미한다.Z TX _IN and Z TX _IN_COIL mean an input impedance before the matching circuit 201 of the wireless power transmitter, an input impedance after the matching circuit 201 and a front end of the transmission resonator coil 202, respectively.
L1과 L2는 각각 송신공진기 코일(202)의 인덕턴스 값과 수신공진기 코일(203)의 인덕턴스 값을 의미한다.L1 and L2 mean an inductance value of the transmitting resonator coil 202 and an inductance value of the receiving resonator coil 203, respectively.
ZRX _IN은 무선전력수신기의 매칭회로(204) 후단과 필터/정류기/부하(205) 전단에서의 입력 임피던스를 의미한다.Z RX _ IN refers to the input impedance at the rear end of the matching circuit 204 and the front end of the filter / rectifier / load 205 of the wireless power receiver.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 동작에 사용되는 공진 주파수는 6.78MHz ± 15㎑일 수 있다.The resonance frequency used for the operation of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention may be 6.78MHz ± 15kHz.
또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수의 무선 전력 수신기에 대한 동시 충전-즉, 멀티 충전-을 제공할 수 있으며, 이 경우, 무선 전력 수신기가 새로 추가되거나 삭제되더라도 남아 있는 무선 전력 수신기의 수신 전력 변화량은 소정 기준치 이상을 초과하지 않도록 제어될 수 있다. 일 예로, 수신 전력 변화량은 ±10%일 수 있으나 이에 국한되지는 않는다.In addition, the wireless power transmission system according to an embodiment may provide simultaneous charging of multiple wireless power receivers, i.e., multi-charging, in which case the wireless power receiver remains even if the wireless power receiver is newly added or deleted. The amount of change in received power may be controlled so as not to exceed a predetermined reference value. For example, the received power variation may be ± 10%, but is not limited thereto.
상기 수신 전력 변화량을 유지하기 위한 조건은 무선 전력 수신기가 충전 영역에 추가 또는 삭제 시 기존 무선 전력 수신기와 중첩되지 않아야 한다.The condition for maintaining the received power change amount should not overlap with the existing wireless power receiver when the wireless power receiver is added to or deleted from the charging area.
무선 전력 수신기의 매칭 회로(204)가 정류기에 연결된 경우, 상기 ZTX _IN의 실수부(Real Part)는 정류기의 부하 저항-이하, RRECT이라 명함-과 역의 관계일 수 있다. 즉, RRECT의 증가는 ZTX _IN을 감소시키고, RRECT의 감소는 ZTX _IN을 증가시킬 수 있다.When the matching circuit 204 of the wireless power receiver is connected to the rectifier, the real part of the Z TX — IN may be inversely related to the load resistance of the rectifier, hereinafter referred to as R RECT . That is, increasing R RECT may decrease Z TX _IN, and decreasing R RECT may increase Z TX _IN .
본 발명에 따른 공진기 정합 효율(Resonator Coupling Efficiency)은 수신공진기 코일에서 부하(204)로 전달되는 전력을 송신공진기 코일(202)에서 공진 주파수 대역에 실어주는 전력으로 나누어 산출되는 최대 전력 수신 비율일 수 있다. 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 공진기 정합 효율은 송신공진기의 레퍼런스 포트 임피던스(ZTX_IN)과 수신공진기의 레퍼런스 포트 임피던스(ZRX _IN)가 완벽하게 매칭되는 경우에 산출될 수 있다.Resonator Coupling Efficiency according to the present invention may be the maximum power reception ratio calculated by dividing the power transferred from the receiver resonator coil to the load 204 by the power carried in the resonant frequency band by the transmitter resonator coil 202. have. Resonator matching efficiency between the wireless power transmitter and wireless power receiver can be calculated if the reference port impedance (Z TX_IN) and receiving a reference port impedance (Z _IN RX) of the cavity resonator is a transmission that is perfectly matched.
하기 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 등급 및 무선 전력 수신기의 클래스에 따른 최소 공진기 정합 효율의 예이다.Table 1 below is an example of the minimum resonator matching efficiency according to the class of the wireless power transmitter and the class of the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention.
카테고리 1Category 1 카테고리 2Category 2 카테고리 3Category 3 카테고리 4Category 4 카테고리 5Category 5 카테고리 6Category 6 카테고리 7Category 7
등급 1Grade 1 N/AN / A N/AN / A N/AN / A N/AN / A N/AN / A N/AN / A N/AN / A
등급 2Grade 2 N/AN / A 74%(-1.3)74% (-1.3) 74%(-1.3)74% (-1.3) N/AN / A N/AN / A N/AN / A N/AN / A
등급 3Grade 3 N/AN / A 74%(-1.3)74% (-1.3) 74%(-1.3)74% (-1.3) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN / A N/AN / A N/AN / A
등급 4Grade 4 N/AN / A 50%(-3)50% (-3) 65%(-1.9)65% (-1.9) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN / A N/AN / A
등급 5Grade 5 N/AN / A 40%(-4)40% (-4) 60%(-2.2)60% (-2.2) 63%(-2)63% (-2) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN / A
등급 6Grade 6 N/AN / A 30%(-5.2)30% (-5.2) 50%(-3)50% (-3) 54%(-2.7)54% (-2.7) 63%(-2)63% (-2) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2)
만약, 복수의 무선 전력 수신기가 사용될 경우, 상기 표 1에 표시된 클래스 및 카테고리에 대응되는 최소 공진기 정합 효율은 증가할 수도 있다.If a plurality of wireless power receivers are used, the minimum resonator matching efficiency corresponding to the class and category shown in Table 1 may increase.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.3 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in the wireless power transmitter of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
도 3를 참조하면, 무선 전력 송신기의 상태는 크게 구성 상태(Configuration State, 310), 전력 절약 상태(Power Save State, 320), 저전력 상태(Low Power State, 330), 전력 전송 상태(Power Transfer State, 340), 로컬 장애 상태(Local Fault State, 350) 및 잠금 장애 상태(Latching Fault State, 360)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the state of the wireless power transmitter is largely configured in a configuration state 310, a power save state 320, a low power state 330, and a power transfer state. , 340), a local fault state 350, and a locking fault state 360.
무선 전력 송신기에 전력이 인가되면, 무선 전력 송신기는 구성 상태(310)로 천이할 수 있다. 무선 전력 송신기는 구성 상태(310)에서 소정 리셋 타이머가 만료되거나 초기화 절차가 완료되면, 전력 절약 상태(320)로 천이할 수 있다.When power is applied to the wireless power transmitter, the wireless power transmitter may transition to configuration state 310. The wireless power transmitter may transition to the power saving state 320 when the predetermined reset timer expires or the initialization procedure is completed in the configuration state 310.
전력 절약 상태(320)에서, 무선 전력 송신기는 비콘 시퀀스를 생성하여 공진 주파수 대역을 통해 전송할 수 있다.In the power saving state 320, the wireless power transmitter may generate a beacon sequence and transmit it through the resonant frequency band.
여기서, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(320)에 진입한 후 소정 시간 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(320) 천이 후 50ms 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.Here, the wireless power transmitter may control the beacon sequence to be started within a predetermined time after entering the power saving state 320. For example, the wireless power transmitter may control the beacon sequence to be started within 50 ms after the power saving state 320 transition, but is not limited thereto.
전력 절약 상태(320)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기를 감지하기 위한 제1 비콘 시퀀스(First Beacon Sequence)를 주기적으로 생성하여 전송하고, 수신 공진기의 임피던스 변화-즉, Load Variation-를 감지할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제1 비콘과 제1 비콘 시퀀스를 각각 Short Beacon과 Short Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.In the power saving state 320, the wireless power transmitter periodically generates and transmits a first beacon sequence for sensing the wireless power receiver, and detects a change in impedance of the reception resonator, that is, a load variation. Can be. Hereinafter, for convenience of description, the first beacon and the first beacon sequence will be referred to as short beacon and short beacon sequences, respectively.
특히, Short Beacon 시퀀스는 무선 전력 수신기가 감지되기 전까지 무선 전력 송신기의 대기 전력이 절약될 수 있도록 짧은 구간 동안(tSHORT _BEACON) 일정 시간 간격(tCYCLE)으로 반복 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tSHORT _BEACON은 30ms이하, tCYCLE은 250ms ±5 ms로 각각 설정될 수 있다. 또한, Short Beacon의 전류 세기는 소정 기준치이상이고, 일정 시간 구간 동안 점증적으로 증가될 수 있다. 일 예로, Short Beacon의 최소 전류 세기는 상기 테이블 2의 카테고리 2 이상의 무선 전력 수신기가 감지될 수 있도록 충분히 크게 설정될 수 있다.In particular, the short beacon sequence may be repeatedly generated and transmitted at a predetermined time interval t CYCLE for a short period (t SHORT _ BEACON ) to save standby power of the wireless power transmitter until the wireless power receiver is detected. For example, t SHORT _BEACON may be set to 30 ms or less and t CYCLE to 250 ms ± 5 ms. In addition, the current strength of the short beacon is more than a predetermined reference value, and may increase gradually over a period of time. As an example, the minimum current strength of the short beacon may be set sufficiently large so that the wireless power receiver of category 2 or higher of Table 2 may be detected.
본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 Short Beacon에 따른 수신 공진기에서의 리액턴스(reactance) 및 저항(resistance) 변화를 감지하기 위한 소정 센싱 수단이 구비될 수 있다.The wireless power transmitter according to the present invention may be provided with a predetermined sensing means for detecting a change in reactance and resistance in a reception resonator according to a short beacon.
또한, 전력 절약 상태(320)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 부팅(Booting) 및 응답에 필요한 충분한 전력을 공급하기 위한 제2 비콘 시퀀스를 주기적으로 생성하여 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제2 비콘과 제2 비콘 시퀀스를 각각 Long Beacon과 Long Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.In addition, in the power saving state 320, the wireless power transmitter may periodically generate and transmit a second beacon sequence for supplying sufficient power for booting and response of the wireless power receiver. Hereinafter, for convenience of description, the second beacon and the second beacon sequence will be referred to as long beacon and long beacon sequences, respectively.
즉, 무선 전력 수신기는 제2 비콘 시퀀스를 통해 부팅이 완료되면, 대역외 통신 채널을 통해 소정 응답 신호를 브로드캐스팅할 수 있다.That is, when booting is completed through the second beacon sequence, the wireless power receiver may broadcast a predetermined response signal through the out-of-band communication channel.
특히, Long Beacon 시퀀스는 무선 전력 수신기의 부팅에 필요한 충분한 전원을 공급하기 위해 Short Beacon에 비해 상대적으로 긴 구간 동안(tLONG_BEACON)동안 일정 시간 간격(tLONG _BEACON_PERIOD)으로 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tLONG _BEACON은 105 ms+5 ms, tLONG _BEACON_PERIOD 은 850ms로 각각 설정될 수 있으며, Long Beacon의 전류 세기는 Short Beacon의 전류 세기에 비해 상대적으로 강할 수 있다. 또한, Long Beacon은 전송 구간 동안 일정 세기의 전력이 유지될 수 있다.In particular, the Long Beacon sequence may be generated and transmitted at a predetermined time interval (t LONG _BEACON_PERIOD ) during a relatively long period (t LONG_BEACON ) compared to the Short Beacon to supply sufficient power for booting the wireless power receiver. For example, t LONG _BEACON may be set to 105 ms + 5 ms and t LONG _BEACON_PERIOD may be set to 850 ms, respectively. The current strength of the long beacon may be relatively strong compared to the current strength of the short beacon. In addition, the Long Beacon may maintain a constant power during the transmission interval.
이 후, 무선 전력 송신기는 수신 공진기의 임피던스 변화가 감지된 후, 무선 전력 송신기는 Long Beacon 전송 구간 동안 소정 응답 시그널의 수신을 대기할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 응답 시그널을 광고 시그널(Advertisement Signal)이라 명하기로 한다. 여기서, 무선 전력 수신기는 공진 주파수 대역과는 상이한 대역외 통신 주파수 대역을 통해 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다.Thereafter, after the wireless power transmitter detects a change in the impedance of the reception resonator, the wireless power transmitter may wait to receive a predetermined response signal during the long beacon transmission period. Hereinafter, for convenience of description, the response signal will be referred to as an advertisement signal. Here, the wireless power receiver may broadcast the advertisement signal through an out-of-band communication frequency band different from the resonant frequency band.
일 예로, 광고 시그널은 해당 대역외 통신 표준에 정의된 메시지를 식별하기 위한 메시지 식별 정보, 무선 전력 수신기가 적법한 또는 해당 무선 전력 송신기에 호환 가능한 수신기인지를 식별하기 위한 고유한 서비스 또는 무선 전력 수신기 식별 정보, 무선 전력 수신기의 출력 전력 정보, 부하에 인가되는 정격 전압/전류 정보, 무선 전력 수신기의 안테나 이득 정보, 무선 전력 수신기의 카테고리를 식별하기 위한 정보, 무선 전력 수신기 인증 정보, 과전압 보호 기능의 탑재 여부에 관한 정보, 무선 전력 수신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보 중 적어도 하나 또는 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, the advertisement signal may include message identification information for identifying a message defined in the corresponding out-of-band communication standard, unique service for identifying whether the wireless power receiver is a legitimate or compatible receiver for the wireless power transmitter, or wireless power receiver identification. Information, output power information of the wireless power receiver, rated voltage / current information applied to the load, antenna gain information of the wireless power receiver, information for identifying the category of the wireless power receiver, wireless power receiver authentication information, with overvoltage protection Information on whether or not, may include at least one or any one of the software version information mounted on the wireless power receiver.
무선 전력 송신기는 광고 시그널이 수신되면, 전력 절약 상태(320)에서 저전력 상태(330)로 천이한 후, 무선 전력 수신기와의 대역외 통신 링크를 설정할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 설정된 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 대한 등록 절차를 수행할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 저전력 통신인 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기와 블루투스 페어링을 수행하고, 페어링된 블루투스 링크를 통해 서로의 상태 정보, 특성 정보 및 제어 정보 중 적어도 하나를 교환할 수 있다.When the advertisement signal is received, the wireless power transmitter may transition from the power saving state 320 to the low power state 330 and then establish an out-of-band communication link with the wireless power receiver. Subsequently, the wireless power transmitter may perform a registration procedure for the wireless power receiver via the established out-of-band communication link. For example, when the out-of-band communication is Bluetooth low power communication, the wireless power transmitter may perform Bluetooth pairing with the wireless power receiver and exchange at least one of state information, characteristic information, and control information with each other through the paired Bluetooth link. have.
무선 전력 송신기가 저전력 상태(330)에서 대역외 통신을 통해 충전을 개시하기 위한 소정 제어 신호-즉, 무선 전력 수신기가 부하에 전력을 전달하도록 요청하는 소정 소정 제어 신호-를 무선 전력 수신기에 전송하면, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(330)에서 전력 전송 상태(340)로 천이될 수 있다.When the wireless power transmitter transmits a predetermined control signal to the wireless power receiver for initiating charging through out-of-band communication in the low power state 330, that is, the predetermined predetermined control signal requesting that the wireless power receiver delivers power to the load. The state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 330 to the power transfer state 340.
만약, 저전력 상태(330)에서 대역외 통신 링크 설정 절차 또는 등록 절차가 정상적으로 완료되지 않은 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(330)에서 전력 절약 상태(320)에 천이될 수 있다.If the out-of-band communication link establishment procedure or registration procedure is not normally completed in the low power state 330, the state of the wireless power transmitter may transition to the power saving state 320 in the low power state 330.
무선 전력 송신기는 각 무선 전력 수신기와의 접속을 위한 별도의 분리된 링크 만료 타이머(Link Expiration Timer)가 구동될 수 있으며, 무선 전력 수신기는 소정 시간 주기로 무선 전력 송신기에 자신이 존재함을 알리는 소정 메시지를 링크 만료 타이머가 만료되기 이전에 전송해야 한다. 링크 만료 타이머는 상기 메시지가 수신될 때마다 리셋되며, 링크 만료 타이머가 만료되지 않으면 무선 전력 수신기와 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크는 유지될 수 있다.The wireless power transmitter may be driven by a separate Link Expiration Timer for connection with each wireless power receiver, and the wireless power receiver may indicate that the wireless power transmitter is present in the wireless power transmitter at a predetermined time period. Must be sent before the link expiration timer expires. The link expiration timer is reset each time the message is received and an out-of-band communication link established between the wireless power receiver and the wireless power receiver may be maintained if the link expiration timer has not expired.
만약, 저전력 상태(330) 또는 전력 전송 상태(340)에서, 무선 전력 송신기와 적어도 하나의 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크에 대응되는 모든 링크 만료 타이머가 만료된 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 전력 절약 상태(320)로 천이될 수 있다.If, in the low power state 330 or the power transfer state 340, all link expiration timers corresponding to the out-of-band communication link established between the wireless power transmitter and the at least one wireless power receiver have expired, the state of the wireless power transmitter May transition to a power saving state 320.
또한, 저전력 상태(330)의 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 유효한 광고 시그널이 수신되면 소정 등록 타이머를 구동시킬 수 있다. 이때, 등록 타이머가 만료되면, 저전력 상태(330)의 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(320)로 천이할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 등록에 실패하였음을 알리는 소정 알림 신호를 무선 전력 송신기에 구비된 알림 표시 수단-예를 들면, LED 램프, 디스플레이 화면, 비퍼(beeper) 등을 포함함-을 통해 출력할 수도 있다.Also, the wireless power transmitter in the low power state 330 may drive a predetermined registration timer when a valid advertisement signal is received from the wireless power receiver. In this case, when the registration timer expires, the wireless power transmitter in the low power state 330 may transition to the power saving state 320. In this case, the wireless power transmitter may output a predetermined notification signal indicating that registration has failed through notification display means provided in the wireless power transmitter, including, for example, an LED lamp, a display screen, a beeper, and the like. have.
또한, 전력 전송 상태(340)에서, 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기의 충전이 완료되면, 저전력 상태(330)로 천이될 수 있다.In addition, in the power transmission state 340, the wireless power transmitter may transition to the low power state 330 when charging of all connected wireless power receivers is completed.
특히, 무선 전력 수신기는 구성 상태(310), 로컬 장애 상태(350) 및 잠금 장애 상태(360)를 제외한 나머지 상태에서 새로운 무선 전력 수신기의 등록을 허용할 수 있다.In particular, the wireless power receiver may allow registration of a new wireless power receiver in states other than configuration state 310, local failure state 350, and lock failure state 360.
또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태(340)에서 무선 전력 수신기로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 전력을 동적으로 제어할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter may dynamically control the transmission power based on state information received from the wireless power receiver in the power transmission state 340.
이때, 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 요구 전력 정보, 정류기 후단에서 측정된 전압 및/또는 전류 정보, 충전 상태 정보, 과전류 및/또는 과전압 및/또는 과열 상태를 통보하기 위한 정보, 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단이 활성화되었는지 여부를 지시하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 수신기 상태 정보는 미리 지정된 주기로 전송되거나 특정 이벤트가 발생될 때마다 전송될 수 있다. 또한, 상기 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단은 ON/OFF 스위치, 제너다이오드 중 적어도 하나를 이용하여 제공될 수 있다.At this time, the receiver state information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter is for reporting the required power information, voltage and / or current information measured at the rear of the rectifier, charging state information, overcurrent and / or overvoltage and / or overheating state. It may include at least one of information indicating whether the means for interrupting or reducing the power delivered to the load according to the information, overcurrent or overvoltage is activated. In this case, the receiver state information may be transmitted at a predetermined cycle or whenever a specific event occurs. In addition, the means for cutting off or reducing power delivered to the load according to the overcurrent or overvoltage may be provided using at least one of an ON / OFF switch and a zener diode.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 무선 전력 수신기에 유선으로 외부 전원이 연결되었음을 알리는 정보, 대역외 통신 방식이 변경되었음을 알리는 정보-일 예로, NFC(Near Field Communication)에서 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신으로 변경될 수 있음- 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.Receiver state information transmitted from a wireless power receiver to a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention is information indicating that an external power source is wired to the wireless power receiver, information indicating that an out-of-band communication scheme has been changed. It may further include at least one of-can be changed from NFC (Near Field Communication) to Bluetooth Low Energy (BLE) communication.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 자신의 현재 가용한 전력, 무선 전력 수신기 별 우선 순위, 접속된 무선 전력 수신기의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 무선 전력 수신기 별 수신해야 할 전력 세기를 적응적으로 결정할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신기 별 전력 세기는 해당 무선 전력 수신기의 정류기에서 처리 가능한 최대 전력 대비 얼마의 비율로 전력을 수신해야 하는지로 결정될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a wireless power transmitter may receive power for each wireless power receiver based on at least one of its currently available power, priority for each wireless power receiver, and the number of connected wireless power receivers. May be adaptively determined. Here, the power strength for each wireless power receiver may be determined by a ratio of power to the maximum power that can be processed by the rectifier of the wireless power receiver.
이 후, 무선 전력 송신기는 결정된 전력 세기에 관한 정보가 포함된 소정 전력 제어 명령을 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기에 의해 결정된 전력 세기로 전력 제어가 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과를 소정 전력 제어 응답 메시지를 통해 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.Thereafter, the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command including information about the determined power intensity to the corresponding wireless power receiver. In this case, the wireless power receiver may determine whether power control is possible using the power intensity determined by the wireless power transmitter, and transmit the determination result to the wireless power transmitter through a predetermined power control response message.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기의 전력 제어 명령에 따라 무선 전력 제어가 가능한지 여부를 지시하는 소정 수신기 상태 정보를 상기 전력 제어 명령을 수신하기 이전에 전송할 수도 있다.The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may transmit predetermined receiver state information indicating whether wireless power control is possible according to the power control command of the wireless power transmitter before receiving the power control command.
전력 전송 상태(340)는 접속된 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태에 따라 제1 상태(341), 제2 상태(342) 및 제3 상태(343) 중 어느 하나의 상태일 수 있다.The power transmission state 340 may be any one of a first state 341, a second state 342, and a third state 343 according to the power reception state of the connected wireless power receiver.
일 예로, 제1 상태(341)는 무선 전력 송신기에 접속된 모든 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 정상 전압인 상태임을 의미할 수 있다.For example, the first state 341 may mean that power reception states of all wireless power receivers connected to the wireless power transmitter are normal voltages.
제2 상태(342)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 상태이고 고전압 상태인 무선 전력 수신기가 존재하지 않음을 의미할 수 있다.The second state 342 may mean that there is no wireless power receiver in which the power reception state of the at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a low voltage state and a high voltage state.
제3 상태(343)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 고전압 상태임을 의미할 수 있다.The third state 343 may mean that a power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a high voltage state.
무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(320) 또는 저전력 상태(330) 또는 전력 전송 상태(340)에서 시스템 오류가 감지되면, 잠금 장애 상태(360)로 천이될 수 있다The wireless power transmitter may transition to the lock failure state 360 when a system error is detected in the power saving state 320, the low power state 330, or the power transmission state 340.
잠금 장애 상태(360)의 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단되면, 구성 상태(310) 또는 전력 절약 상태(320)로 천이할 수 있다.The wireless power transmitter in the lock failure state 360 may transition to the configuration state 310 or the power saving state 320 when it is determined that all connected wireless power receivers have been removed from the charging area.
또한, 잠금 장애 상태(360)에서, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 감지되면, 로컬 장애 상태(350)로 천이할 수 있다. 여기서, 로컬 장애 상태(350)인 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 다시 잠금 장애 상태(360)로 천이될 수 있다.In addition, in the lock failure state 360, the wireless power transmitter may transition to the local failure state 350 when a local failure is detected. Herein, when the local failure is released, the wireless power transmitter having the local failure state 350 may transition to the lock failure state 360 again.
반면, 구성 상태(310), 전력 절약 상태(320), 저전력 상태(330), 전력 전송 상태(340) 중 어느 하나의 상태에서 로컬 장애 상태(350)로 천이된 경우, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 구성 상태(310)로 천이될 수 있다.On the other hand, when the transition to the local failure state 350 in any one of the configuration state 310, the power saving state 320, the low power state 330, the power transmission state 340, the wireless power transmitter has a local failure Once released, transition to configuration state 310 may occur.
무선 전력 송신기는 로컬 장애 상태(350)로 천이되면, 무선 전력 송신기에 공급되는 전원을 차단할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등의 장애가 감지되면 로컬 장애 상태(350)로 천이될 수 있으나 이에 국한되지는 않는다.When the wireless power transmitter transitions to the local failure state 350, the wireless power transmitter may cut off the power supplied to the wireless power transmitter. For example, the wireless power transmitter may transition to the local failure state 350 when the failure of overvoltage, overcurrent, overheating, etc. is detected, but is not limited thereto.
일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기에 의해 수신되는 전력의 세기를 감소시키기 위한 소정 전력 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.For example, when an overcurrent, an overvoltage, an overheat, or the like is detected, the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command to at least one connected wireless power receiver to reduce the strength of the power received by the wireless power receiver.
다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기의 충전을 중단시키기 위한 소정 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.As another example, when an overcurrent, an overvoltage, an overheat, or the like is detected, the wireless power transmitter may transmit a predetermined control command to the connected at least one wireless power receiver to stop charging of the wireless power receiver.
상기와 같은 전력 제어 절차를 통해, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등에 따른 기기 파손을 미연에 방지할 수 있다.Through the above power control procedure, the wireless power transmitter can prevent device damage due to overvoltage, overcurrent, overheating, and the like.
무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이상인 경우, 잠금 장애 상태(360)로 천이할 수 있다. 이때, 잠금 장애 상태(360)로 천이된 무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기를 미리 지정된 시간 동안 기준치 이하가 되도록 시도할 수 있다. 여기서, 상기 시도는 미리 지정된 회수 동안 반복 수행될 수 있다. 만약, 반복 수행에도 불구하고, 잠금 장애 상태(360)가 해제되지 않는 경우, 무선 전력 송신기는 소정 알림 수단을 이용하여 사용자에게 잠금 장애 상태(360)가 해제되지 않음을 지시하는 소정 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기의 충전 영역에 위치한 모든 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 충전 영역에서 제거되면, 잠금 장애 상태(360)가 해제될 수 있다.The wireless power transmitter may transition to the lock failure state 360 when the intensity of the output current of the transmission resonator is greater than or equal to the reference value. At this time, the wireless power transmitter transitioned to the lock failure state 360 may attempt to make the intensity of the output current of the transmission resonator less than or equal to the reference value for a predetermined time. Here, the attempt may be repeated for a predetermined number of times. If the lock failure state 360 is not released despite the repetition, the wireless power transmitter transmits a predetermined notification signal indicating that the lock failure state 360 is not released to the user by using a predetermined notification means. can do. In this case, when all the wireless power receivers located in the charging area of the wireless power transmitter are removed from the charging area by the user, the lock failure state 360 may be released.
반면, 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 미리 지정된 시간 이내에 기준치 이하로 떨어지거나 상기 미리 지정된 반복 수행 동안 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이하로 떨어지는 경우, 잠금 장애 상태(360)는 자동으로 해제될 수 있으며, 이때, 무선 전력 송신기의 상태는 잠금 장애 상태(360)에서 전력 절약 상태(320)로 자동 천이되어 무선 전력 수신기에 대한 감지 및 식별 절차를 다시 수행할 수 있다.On the other hand, when the intensity of the output current of the transmission resonator falls below the reference value within a predetermined time or during the predetermined repetition, the lock failure state 360 is automatically released. In this case, the state of the wireless power transmitter may automatically transition from the lock failure state 360 to the power saving state 320 to perform the detection and identification procedure for the wireless power receiver again.
전력 전송 상태(340)의 무선 전력 송신기는 연속된 전력을 송출하고, 무선 전력 수신기의 상태 정보 및 미리 정의된 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터에 기반하여 적응적으로 송출 전력을 제어할 수 있다.The wireless power transmitter of the power transmission state 340 transmits continuous power, and adaptively controls the output power based on the state information of the wireless power receiver and a predefined optimal voltage region setting parameter. have.
일 예로, 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터는 저전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 최적 전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 고전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 과전압 영역을 식별하기 위한 파라메터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the optimal voltage region setting parameter may include at least one of a parameter for identifying a low voltage region, a parameter for identifying an optimal voltage region, a parameter for identifying a high voltage region, and a parameter for identifying an overvoltage region. It may include.
무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 영역에 있으면, 송출 전력을 증가시키고, 고전압 영역에 있으면, 송출 전력을 감소시킬 수 있다.The wireless power transmitter may increase the output power if the power reception state of the wireless power receiver is in the low voltage region, and reduce the output power if the wireless power receiver is in the high voltage region.
또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 효율이 최대화되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may control the transmission power to maximize the power transmission efficiency.
또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 의해 요구된 전력량의 편차가 기준치 이하가 되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may control the transmission power so that the deviation of the amount of power required by the wireless power receiver is equal to or less than the reference value.
또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정류기 출력 전압이 소정 과전압 영역에 도달한 경우-즉, Over Voltage가 감지된 경우-, 전력 전송을 중단할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may stop power transmission when the rectifier output voltage of the wireless power receiver reaches a predetermined overvoltage region, that is, when an over voltage is detected.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram of an electromagnetic resonance wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 무선 전력 수신기의 상태는 크게 비활성화 상태(Disable State, 410), 부트 상태(Boot State, 420), 활성화 상태(Enable State, 430)(또는, On state) 및 시스템 오류 상태(System Error State, 440)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a state of a wireless power receiver may be classified into a disable state (410), a boot state (420), an enable state (430) (or an on state), and a system error state ( System Error State, 440) can be configured.
이때, 무선 전력 수신기의 상태는 무선 전력 수신기의 정류기단에서의 출력 전압의 세기-이하, 설명의 편의를 위해 VRECT이라 명함-에 기반하여 결정될 수 있다.In this case, the state of the wireless power receiver may be determined based on the intensity of the output voltage at the rectifier terminal of the wireless power receiver, hereinafter, referred to as a V RECT business card.
활성화 상태(430)는 VRECT의 값에 따라 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 431), 저전압 상태(Low Voltage State, 432) 및 고전압 상태(High Voltage State, 433)로 구분될 수 있다.The activation state 430 may be classified into an optimal voltage state 431, a low voltage state 432, and a high voltage state 433 according to the value of V RECT .
비활성화 상태(410)의 무선 전력 수신기는 측정된 VRECT 값이 미리 정의된 VRECT_BOOT 값보다 크거나 같으면, 부트 상태(420)로 천이할 수 있다.The wireless power receiver in the deactivated state 410 may transition to the boot state 420 if the measured V RECT value is greater than or equal to a predefined V RECT_BOOT value.
부트 상태(420)에서, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기와의 대역외 통신 링크를 설정하고 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달할 때까지 대기할 수 있다.In boot state 420, the wireless power receiver establishes an out-of-band communication link with the wireless power transmitter and V RECT Wait until the value reaches the power required by the load stage.
부트 상태(420)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달된 것이 확인되면, 활성화 상태(430)로 천이하여 충전을 시작할 수 있다.Wireless power receiver in boot state 420 is V RECT When it is confirmed that the value has reached the power required for the load stage, the transition to the active state 430 may begin charging.
활성화 상태(430)의 무선 전력 수신기는 충전이 완료되거나 충전이 중단된 것이 확인되면, 부트 상태(420)로 천이될 수 있다.The wireless power receiver in the activated state 430 may transition to the boot state 420 when charging is confirmed to be completed or stopped.
또한, 활성화 상태(430)의 무선 전력 수신기는 소정 시스템 오류가 감지되면, 시스템 오류 상태(440)로 천이할 수 있다. 여기서, 시스템 오류는 과전압, 과전류 및 과열뿐만 아니라 미리 정의된 다른 시스템 오류 조건이 포함될 수 있다.In addition, the wireless power receiver in the activated state 430 may transition to the system error state 440 when a predetermined system error is detected. Here, the system error may include overvoltage, overcurrent and overheating as well as other predefined system error conditions.
또한, 활성화 상태(430)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT _BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(410)로 천이될 수도 있다.In addition, the wireless power receiver in the active state 430 is V RECT If the value falls below the V RECT _BOOT value, it may transition to an inactive state 410.
또한, 부트 상태(420) 또는 시스템 오류 상태(440)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT _BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(410)로 천이될 수도 있다.The wireless power receiver of the boot state 420 or system failure condition 440 may be shifted to, disable state (410) falls below a value V RECT V RECT _BOOT value.
이하에서는, 활성화 상태(430)내에서의 무선 전력 수신기의 상태 천이를 후술할 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the state transition of the wireless power receiver in the activated state 430 will be described in detail with reference to FIG. 5 to be described later.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 VRECT에 따른 전자기 공진 방식의 무선 전력 수신기의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing an operation region of an electromagnetic resonance type wireless power receiver based on VRECT according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, VRECT 값이 소정 VRECT _ BOOT 보다 작으면, 무선 전력 수신기는 비활성화 상태(410)에 유지된다.Referring to FIG. 5, if the V RECT value is smaller than a predetermined V RECT _ BOOT , the wireless power receiver is maintained in an inactive state 410.
이 후, VRECT 값이 VRECT _BOOT 이상으로 증가되면, 무선 전력 수신기는 부트 상태(420)로 천이되며, 미리 지정된 시간 이내에 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다. 이 후, 광고 시그널이 무선 전력 송신기에 의해 감지되면, 무선 전력 송신기는 대역외 통신 링크 설정을 위한 소정 연결 요청 시그널을 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다.Thereafter, if the V RECT value is increased above V RECT _BOOT , the wireless power receiver transitions to the boot state 420 and may broadcast the advertisement signal within a predetermined time. Thereafter, when the advertisement signal is detected by the wireless power transmitter, the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal for establishing an out-of-band communication link to the wireless power receiver.
무선 전력 수신기는 대역외 통신 링크가 정상적으로 설정되고, 등록에 성공한 경우, VRECT 값이 정상적인 충전을 위한 정류기에서의 최소 출력 전압-이하, 설명의 편의를 위해 VRECT _ MIN이라 명함-에 도달할 때까지 대기할 수 있다.The wireless power receiver is normally set to communicate the out-of-band link, if a successful registration, V RECT value of the minimum output voltage of the rectifier for a normal charge-to below, for convenience of explanation V RECT _ MIN as business card is reached You can wait until
VRECT 값이 VRECT _MIN을 초과하면, 무선 전력 수신기의 상태는 부트 상태(420)에서 활성화 상태(430)로 천이되며 부하에 충전을 시작할 수 있다.If the V RECT value exceeds V RECT _ MIN , the state of the wireless power receiver transitions from the boot state 420 to the activated state 430 and may begin charging the load.
만약, 활성화 상태(430)에서 VRECT 값이 과전압을 판단하기 위한 소정 기준치인 VRECT _MAX을 초과하면, 무선 전력 수신기는 활성화 상태(430)에서 시스템 오류 상태(440)로 천이될 수 있다.If the V RECT value in the activation state 430 exceeds V RECT _ MAX , which is a predetermined reference value for determining the overvoltage, the wireless power receiver may transition from the activation state 430 to the system error state 440.
도 5를 참조하면, 활성화 상태(530)는 VRECT의 값에 따라 저전압 상태(Low Voltage State, 532), 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 531) 및 고전압 상태(High Voltage State, 533)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 5, the activation state 530 is divided into a low voltage state 532, an optimum voltage state 531, and a high voltage state 533 according to the value of V RECT . Can be.
저전압 상태(532)는 VRECT _BOOT <= VRECT <= VRECT _ MIN인 상태를 의미하고, 최적 전압 상태(531)은 VRECT _MIN < VRECT <=VRECT _ HIGH인 상태를 의미하고, 고전압 상태(533)는 VRECT_HIGH < VRECT <=VRECT _ MAX인 상태를 의미할 수 있다.The low voltage state 532 means a state where V RECT _BOOT <= V RECT <= V RECT _ MIN , and the optimum voltage state 531 means a state where V RECT _MIN <V RECT <= V RECT _ HIGH , The high voltage state 533 may refer to a state in which V RECT_HIGH <V RECT <= V RECT _ MAX .
특히, 고전압 상태(533)로 천이된 무선 전력 수신기는 부하에 공급되는 전력을 차단하는 동작을 미리 지정된 시간-이하 설명의 편의를 위해 고전압 상태 유지 시간이라 명함- 동안 유보시킬 수도 있다. 이때, 고전압 상태 유지 시간은 고전압 상태(533)에서 무선 전력 수신기 및 부하에 피해가 발생되지 않도록 미리 결정될 수 있다.In particular, the wireless power receiver transitioned to the high voltage state 533 may suspend the operation of cutting off the power supplied to the load for a predetermined time, which is referred to as a high voltage state holding time for convenience of description below. In this case, the high voltage state holding time may be determined in advance so that no damage occurs to the wireless power receiver and the load in the high voltage state 533.
무선 전력 수신기는 시스템 오류 상태(540)로 천이되면, 과전압 발생을 지시하는 소정 메시지를 미리 지정된 시간 이내에 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.When the wireless power receiver transitions to the system error state 540, the wireless power receiver may transmit a predetermined message indicating overvoltage occurrence to the wireless power transmitter through the out-of-band communication link within a predetermined time.
또한, 무선 전력 수신기는 시스템 오류 상태(530)에서 과전압에 따른 부하의 피해를 방지하기 위해 구비된 과전압 차단 수단을 이용하여 부하에 인가되는 전압을 제어할 수도 있다. 여기서, 과전압 차단 수단으로 ON/OFF 스위치 또는/및 제너다이오드 등이 사용될 수 있다. In addition, the wireless power receiver may control the voltage applied to the load by using an overvoltage blocking means provided to prevent damage of the load due to the overvoltage in the system error state 530. Here, an ON / OFF switch or a zener diode may be used as the overvoltage blocking means.
상기 실시예에서는 무선 전력 수신기에 과전압이 발생되어 시스템 오류 상태(540)로 천이된 경우, 무선 전력 수신기에서의 시스템 오류 대응 방법 및 수단을 설명하고 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 실시예는 무선 전력 수신기에 과열, 과전류 등에 의해서도 시스템 오류 상태로 천이될 수도 있다.In the above embodiment, when an overvoltage occurs in the wireless power receiver and transitions to the system error state 540, the method and means for responding to a system error in the wireless power receiver are described. However, this is only one embodiment. Another embodiment may transition to a system error state by overheating, overcurrent, or the like in the wireless power receiver.
일 예로, 과열에 따라 시스템 오류 상태로 천이된 경우, 무선 전력 수신기는 과열 발생을 알리는 소정 메시지를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 구비된 냉각팬 등을 구동하여 내부 발생된 열을 감소시킬 수도 있다.For example, when a transition to a system error state occurs due to overheating, the wireless power receiver may transmit a predetermined message indicating the occurrence of overheating to the wireless power transmitter. In this case, the wireless power receiver may reduce the heat generated internally by driving the provided cooling fan.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 복수의 무선 전력 송신기와 연동하여 무선 전력을 수신할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기는 실제 무선 전력을 수신하기로 결정된 무선 전력 송신기와 실제 대역외 통신 링크가 설정된 무선 전력 송신기가 서로 상이한 것으로 판단되면, 시스템 오류 상태(540)로 천이할 수도 있다.The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may receive wireless power in cooperation with a plurality of wireless power transmitters. In this case, the wireless power receiver may transition to the system error state 540 when it is determined that the wireless power transmitter determined to receive the actual wireless power is different from the wireless power transmitter to which the actual out-of-band communication link is established.
이하에서는 본 발명에 따른 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 시그널링 절차를 후술할 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a signaling procedure between a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식의 무선 충전 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a wireless charging procedure of the electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 무선 전력 송신기는 전원 인가에 따라 무선 전력 송신기 구성, 즉, 부팅이 완료되면, 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S601).Referring to FIG. 6, when the wireless power transmitter is configured to receive power, that is, booting is completed, the wireless power transmitter may generate a beacon sequence and transmit it through a transmission resonator (S601).
무선 전력 수신기는 비콘 시퀀스가 감지되면 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다(S603). 이때, 광고 시그널은 후술할 연결 요청 신호가 무선 전력 송신기로부터 수신되기 이전까지 소정 주기로 반복 전송될 수 있음을 주의해야 한다.When the beacon sequence is detected, the wireless power receiver may broadcast an advertisement signal including its identification information and characteristic information (S603). In this case, it should be noted that the advertisement signal may be repeatedly transmitted at a predetermined period until the connection request signal, which will be described later, is received from the wireless power transmitter.
무선 전력 송신기는 광고 시그널이 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하기 위한 소정 연결 요청 신호를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S605).When the advertisement signal is received, the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal for establishing an out-of-band communication link to the wireless power receiver (S605).
무선 전력 수신기는 연결 요청 신호가 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 상태 정보를 전송할 수 있다(S607).When the wireless power receiver receives the connection request signal, the wireless power receiver may establish an out-of-band communication link and transmit its static state information through the set out-of-band communication link (S607).
여기서, 무선 전력 수신기의 정적 상태 정보는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 전력 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기에 초기 설정된 선호 정류기단 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this case, the static state information of the wireless power receiver identifies category information, hardware and software version information, maximum rectifier output power information, initial reference parameter information for power control, information on a required voltage or power, and whether a power regulation function is installed. And at least one of information on supportable out-of-band communication schemes, information on supportable power control algorithms, and information on preferred rectifier stage voltage values initially set in the wireless power receiver.
무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정적 상태 정보가 수신되면, 무선 전력 송신기의 정적 상태 정보를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S609). When the static state information of the wireless power receiver is received, the wireless power transmitter may transmit the static state information of the wireless power transmitter to the wireless power receiver through an out-of-band communication link (S609).
여기서, 무선 전력 송신기의 정적 상태 정보는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the static state information of the wireless power transmitter may include at least one of transmitter power information, class information, hardware and software version information, information on the maximum number of supported wireless power receivers, and / or information on the number of wireless power receivers currently connected. It can be configured to include one.
이 후, 무선 전력 수신기는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 상태 정보를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다(S611).Thereafter, the wireless power receiver monitors its real-time power reception state and charging state, and may transmit dynamic state information to the wireless power transmitter in a periodic or specific event occurrence (S611).
여기서, 무선 전력 수신기의 동적 상태 정보는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보, 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기는 상기 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보 수신시 기존 정적 상태 정보에 포함된 설정 값을 변경하여 전력 조절을 수행할 수 있다.Here, the dynamic state information of the wireless power receiver includes information on the rectifier output voltage and current, information on the voltage and current applied to the load, information on the internal measurement temperature of the wireless power receiver, and change of reference parameters for power control ( It may be configured to include at least one of the rectified voltage minimum value, the rectified voltage maximum value, the initially set preferred rectifier terminal voltage change value), the charging state information, system error information, alarm information. The wireless power transmitter may perform power adjustment by changing a setting value included in the existing static state information when receiving reference parameter change information for power control.
또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다(S613).In addition, when sufficient power for charging the wireless power receiver is prepared, the wireless power transmitter may control the wireless power receiver to start charging by issuing a predetermined control command through the out-of-band communication link (S613).
이 후, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 동적 상태 정보를 수신하여 송출 전력을 동적으로 제어할 수 있다(S615).Thereafter, the wireless power transmitter may dynamically control the transmission power by receiving the dynamic state information from the wireless power receiver (S615).
또한, 무선 전력 수신기는 내부 시스템 오류가 감지되거나 충전이 완료된 경우, 동적 상태 정보에 해당 시스템 오류를 식별하기 위한 데이터 및/또는 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다(S617). 여기서, 시스템 오류는 과전류, 과전압, 과열 등을 포함할 수 있다.In addition, when an internal system error is detected or the charging is completed, the wireless power receiver may transmit the dynamic state information to the wireless power transmitter including data for identifying the system error and / or data indicating that the charging is completed ( S617). Here, the system error may include overcurrent, overvoltage, overheating, and the like.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 현재 가용한 전력이 접속된 모든 무선 전력 수신기의 요구 전력을 충족하지 못하는 경우, 각 무선 전력 수신기에 전송할 전력을 재분배하고 이를 소정 제어 명령을 통해 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.In addition, when the currently available power does not meet the required power of all connected wireless power receivers, the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention redistributes power to be transmitted to each wireless power receiver and issues a predetermined control command. It may be transmitted to the corresponding wireless power receiver.
또한, 무선 전력 송신기는 무선 충전 중 새로운 무선 전력 수신기가 등록된 경우, 현재 가용한 전력에 기반하여 접속된 무선 전력 수신기 별 수신할 전력을 재분배하고, 이를 소정 제어 명령을 통해 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.In addition, when a new wireless power receiver is registered during wireless charging, the wireless power transmitter redistributes power to be received for each connected wireless power receiver based on currently available power, and transmits it to the corresponding wireless power receiver through a predetermined control command. It may be.
또한, 무선 전력 송신기는 무선 충전 중 기존 접속된 무선 전력 수신기의 충전이 완료되거나 대역외 통신 링크가 해제-예를 들면, 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거된 경우를 포함함-되는 경우, 남아있는 무선 전력 수신기 별 수신할 전력을 재분배하고 이를 소정 제어 명령을 통해 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may remain when wireless charging of the previously connected wireless power receiver is completed or the out-of-band communication link is released, including, for example, when the wireless power receiver is removed from the charging area. The power to be received for each wireless power receiver may be redistributed and transmitted to the corresponding wireless power receiver through a predetermined control command.
또한, 무선 전력 송신기는 소정 제어 절차를 통해 무선 전력 수신기가 전력 조절 기능이 탑재되었는지 여부를 확인할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 재분배 상황이 발생된 경우, 전력 조절 기능이 탑재된 무선 전력 수신기에 대해서만 전력 재분배를 수행할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may determine whether the wireless power receiver has a power regulation function through a predetermined control procedure. In this case, when a power redistribution situation occurs, the wireless power transmitter may perform power redistribution only for the wireless power receiver equipped with the power adjustment function.
일 예로, 전력 재분배 상황은 연결되지 않은 무선 전력 수신기로부터 유효한 광고 시그널을 수신하여 새로운 무선 전력 수신기가 추가되거나 연결된 무선 전력 수신기의 현재 상태 등을 지시하는 동적 파라메터를 수신되거나, 기 연결된 무선 전력 수신기가 더 이상 존재하지 않음이 확인되거나, 기 연결된 무선 전력 수신기의 충전이 완료되거나, 기 연결된 무선 전력 수신기의 시스템 오류 상태를 지시하는 경고(Alert) 메시지가 수신되는 등의 이벤트가 발생된 경우 발생될 수 있다.For example, the power redistribution situation may receive a valid advertisement signal from an unconnected wireless power receiver to receive a dynamic parameter indicating a new wireless power receiver is added or indicates a current state of the connected wireless power receiver, or the connected wireless power receiver is Occurs when an event occurs such that it is confirmed that it no longer exists, the charging of the connected wireless power receiver is completed, or an alert message indicating a system error state of the connected wireless power receiver is received. have.
여기서, 시스템 오류 상태는 과전압 상태, 과전류 상태, 과열 상태, 네트워크 연결 상태 등을 포함할 수 있다.Here, the system error state may include an overvoltage state, an overcurrent state, an overheat state, a network connection state, and the like.
일 예로, 무선 전력 송신기는 소정 제어 명령을 통해 전력 재분배 관련 정보를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다.For example, the wireless power transmitter may transmit power redistribution related information to the wireless power receiver through a predetermined control command.
여기서, 전력 재분배 관련 정보는 전력 제어를 위한 무선 전력 송신기 명령, Here, the power redistribution related information is a wireless power transmitter command for power control,
일 예로, 무선 전력 송신기는 새로운 무선 전력 수신기가 등록되면, 자신의 가용한 전력량에 기반하여 무선 전력 수신기에 의해 요구된 전력량을 제공 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 요구된 전력량이 가용한 전력량을 초과하는 경우, 무선 전력 송신기는 해당 무선 전력 수신기에 전력 조절 기능이 탑재되었는지 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 전력 조절 기능이 탑재된 경우, 무선 전력 수신기는 가용한 전력량 내에서 무선 전력 수신기가 수신할 전력의 양을 결정하고, 결정된 결과를 소정 제어 명령을 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.For example, when a new wireless power receiver is registered, the wireless power transmitter may determine whether it is possible to provide the amount of power required by the wireless power receiver based on its available power. As a result of determination, when the required amount of power exceeds the available amount of power, the wireless power transmitter may check whether the power control function is installed in the corresponding wireless power receiver. As a result of the check, when the power adjustment function is mounted, the wireless power receiver may determine an amount of power to be received by the wireless power receiver within the amount of available power, and transmit the determined result to the wireless power receiver through a predetermined control command.
물론, 상기 전력 재분배는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기가 정상적으로 동작 가능한 범위 및/또는 정상적인 충전이 가능한 범위 내에서 수행될 수 있다.Of course, the power redistribution may be performed within a range in which the wireless power transmitter and the wireless power receiver can operate normally and / or a normal charging range.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 복수의 대역외 통신 방식을 지원할 수 있다. 만약, 현재 설정된 대역외 통신 링크를 다른 방식으로 변경하고자 하는 경우, 무선 전력 수신기는 대역외 통신 변경을 요청하는 소정 제어 신호를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기는 대역외 통신 변경 요청 신호가 수신되면, 현재 설정된 대역외 통신 링크를 해제하고, 무선 전력 수신기에 의해 요청된 대역외 통신 방식으로 새로운 대역외 통신 링크를 설정할 수 있다.The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may support a plurality of out-of-band communication schemes. If it is desired to change the currently set out-of-band communication link in another manner, the wireless power receiver may transmit a predetermined control signal for requesting the out-of-band communication change to the wireless power transmitter. When the out-of-band communication change request signal is received, the wireless power transmitter may release the currently set out-of-band communication link and establish a new out-of-band communication link by the out-of-band communication method requested by the wireless power receiver.
일 예로, 본 발명에 적용 가능한 대역외 통신 방식에는 NFC(Near Field Communication) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신, LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advance 통신, Wi-Fi 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the out-of-band communication scheme applicable to the present invention may include Near Field Communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID), Bluetooth Low Energy (BLE), Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), and Long LTE. Term Evolution) / LTE-Advance communication and Wi-Fi communication.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 블루투스 통신 방식에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating operations of a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to a Bluetooth communication method according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 무선 전력 송신기(700)에 전원이 인가되면(S701), 무선전력 송신기(700)는 환경 설정 상태(configuration state)로 진입을 할 수 있다(S702).Referring to FIG. 7, when power is applied to the wireless power transmitter 700 (S701), the wireless power transmitter 700 may enter a configuration state (S702).
이후, 무선 전력 송신기(700)는 환경 설정 상태 상태(configuration state)에서 전력 절약 상태(power save state)에 진입할 수 있다(S703).Thereafter, the wireless power transmitter 700 may enter a power save state in a configuration state (S703).
전력 절약 상태에서 무선전력 송신기(700)는 이종의 검출용 전력 비콘 각각을 각각의 주기로 인가할 수 있다. 비콘은 블루투스 4.0 버전인 블루투스 저 에너지(Bluetooth Low Energy, 이하"BLE"라 칭함) 기술이 적용된 신호이다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(700)는 검출용 전력 비콘(power beacon)(예컨대, 짧은 비콘(short beacon) 또는 긴 비콘(long beacon))을 인가(S704, S705)할 수 있으며, 검출용 전력 비콘들 각각의 전력 값의 크기는 상이할 수도 있다.In the power saving state, the wireless power transmitter 700 may apply different types of detection power beacons at respective cycles. Beacon is a signal with Bluetooth Low Energy ("BLE") technology, Bluetooth 4.0 version. For example, the wireless power transmitter 700 may apply a detection power beacon (eg, a short beacon or a long beacon) (S704 and S705), and detect power. The magnitude of the power value of each of the beacons may be different.
검출용 전력 비콘들 중 일부 또는 전부는 무선 전력 수신기(750)의 통신부를 구동할 수 있는 전력량을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(750)는 검출용 전력 비콘들 중 일부 또는 전부에 의하여 통신부를 구동시켜 무선 전력 송신기(700)와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 상태를 널(Null state, disable state)상태로 명명할 수 있다(S706).Some or all of the detection power beacons may have a power amount capable of driving the communication unit of the wireless power receiver 750. For example, the wireless power receiver 750 may drive the communication unit by some or all of the detection power beacons to communicate with the wireless power transmitter 700. In this case, the state may be referred to as a null state (disable state) state (S706).
무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)의 배치에 의한 로드 변화를 검출할 수 있고, 로드(load) 변화를 검출한 후 저전력 상태(Low Power state)로 진입할 수 있다(S708).The wireless power transmitter 700 may detect a load change due to the arrangement of the wireless power receiver 750, and may enter a low power state after detecting the load change (S708).
한편, 무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기(700)로부터 수신된 전력에 기초하여 통신부를 구동시킬 수 있다(S709). 무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기(700)로 무선 전력 송신기 검색 (PTU searching)신호를 송신할 수 있다(S710).Meanwhile, the wireless power receiver 750 may drive the communication unit based on the power received from the wireless power transmitter 700 (S709). The wireless power receiver 750 may transmit a PTU searching signal to the wireless power transmitter 700 (S710).
무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 신호로서 BLE 기반의 애드버타이즈먼트(Advertisement; AD) 신호를 송신할 수 있다. 무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기 검색 신호를 주기적으로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신기(700)로부터 응답 신호를 수신하거나 또는 기 설정된 시간이 도래할 때까지 송신할 수 있다.The wireless power receiver 750 may transmit a BLE based advertising signal (AD) as a signal for searching for a wireless power transmitter. The wireless power receiver 750 may periodically transmit a wireless power transmitter search signal, and may receive a response signal from the wireless power transmitter 700 or until a preset time arrives.
또한, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 무선 전력 수신기(750)는 상기 무선 전력 송신기(700)로부터 전송된 비콘 신호에 포함된 무선 전력 송신기(700)의 식별 정보를 검출하고, 상기 검출된 식별 정보를 상기 애드버타이즈먼트 신호에 포함시켜 전송할 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present disclosure, the wireless power receiver 750 detects identification information of the wireless power transmitter 700 included in the beacon signal transmitted from the wireless power transmitter 700, and detects the detected identification. Information may be included in the advertising signal and transmitted.
무선 전력 수신기(750)로부터 무선 전력 송신기 검색 신호가 수신되면, 무선 전력 송신기(700)는 응답 신호(PRU Response) 신호를 송신할 수 있다(S711). 여기에서 응답 신호는 무선 전력 송신기(700) 및 무선 전력 수신기(750) 사이의 연결(connection)을 형성(form)할 수 있다.When the wireless power transmitter search signal is received from the wireless power receiver 750, the wireless power transmitter 700 may transmit a PRU response signal (S711). Here, the response signal may form a connection between the wireless power transmitter 700 and the wireless power receiver 750.
무선 전력 송신기(700) 및 무선 전력 수신기(750) 사이의 연결이 형성된 후, 무선 전력 수신기(750)는 PRU static 신호를 송신할 수 있다(S712). 여기에서, PRU static 신호는 무선 전력 수신기(750)의 상태를 지시하는 신호일 수 있으며, 무선 전력 송신기(400)가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입을 요청할 수 있다.After the connection between the wireless power transmitter 700 and the wireless power receiver 750 is formed, the wireless power receiver 750 may transmit a PRU static signal (S712). Here, the PRU static signal may be a signal indicating the state of the wireless power receiver 750, and may request to join the wireless power network controlled by the wireless power transmitter 400.
무선 전력 송신기(700)는 PTU static 신호를 송신할 수 있다(S713). 무선 전력 송신기(700)가 송신하는 PTU static 신호는 무선 전력 송신기(700)의 능력(capability)을 지시하는 신호일 수 있다.The wireless power transmitter 700 may transmit a PTU static signal (S713). The PTU static signal transmitted by the wireless power transmitter 700 may be a signal indicating the capability of the wireless power transmitter 700.
무선 전력 송신기(700) 및 무선 전력 수신기(750)가 PRU static 신호 및 PTU static 신호를 송수신하면, 무선 전력 수신기(750)는 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호를 주기적으로 송신할 수 있다(S714, S715).When the wireless power transmitter 700 and the wireless power receiver 750 transmit and receive the PRU static signal and the PTU static signal, the wireless power receiver 750 may periodically transmit the PRU dynamic signal (S714 and S715). .
PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 무선 전력 수신기(750)에서 측정된 적어도 하나의 파라미터 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 무선 전력 수신기(750)의 정류부 후단의 전압 정보를 포함할 수 있다. 이러한 무선 전력 수신기(750)의 상태를 부트(Boot) 상태(S707)라고 명명할 수 있다.The PRU dynamic signal may include at least one parameter information measured by the wireless power receiver 750. For example, the PRU dynamic signal may include voltage information behind the rectifier of the wireless power receiver 750. The state of the wireless power receiver 750 may be referred to as a boot state S707.
무선 전력 송신기(700)는 전력 송신 상태(Power transfer state)로 진입하고(S716), 무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)가 충전을 수행하도록 하는 명령 신호인 PRU 제어(PRU control) 신호를 송신할 수 있다(S717). 전력 송신 상태에서, 무선 전력 송신기(700)는 충전 전력을 송신할 수 있다.The wireless power transmitter 700 enters a power transfer state (S716), and the wireless power transmitter 700 is a PRU control which is a command signal for allowing the wireless power receiver 750 to perform charging. The signal may be transmitted (S717). In the power transmission state, the wireless power transmitter 700 may transmit charging power.
무선 전력 송신기(700)가 송신하는 PRU 제어(PRU control) 신호는 무선 전력 수신기(750)의 충전을 인에이블/디스에이블하는 정보 및 허여(permission) 정보를 포함할 수 있다. PRU 제어 신호는 충전 상태가 변경될 때마다 송신될 수 있다. PRU 제어 신호는 예를 들어 250ms 마다 송신될 수 있거나, 파라미터 변화가 있을 때 송신될 수 있다. PRU 제어 신호는 파라미터가 변경되지 않더라도 기설정된 임계 시간, 예를 들어 1초 이내에는 송신되어야 하도록 설정될 수도 있다.The PRU control signal transmitted by the wireless power transmitter 700 may include information for enabling / disabling the charging of the wireless power receiver 750 and permission information. The PRU control signal may be sent whenever the state of charge changes. The PRU control signal may be transmitted every 250 ms, for example, or may be transmitted when there is a parameter change. The PRU control signal may be set to be transmitted within a preset threshold time, for example 1 second, even if the parameter does not change.
무선 전력 수신기(750)는 PRU 제어(control) 신호에 따라서 설정을 변경하고, 무선 전력 수신기(750)의 상태를 보고하기 위한 무선 전력 수신기 다이내믹(PRU Dynamic) 신호를 송신할 수 있다(S718, S719).The wireless power receiver 750 may change a setting according to a PRU control signal, and transmit a wireless power receiver dynamic (PRU dynamic) signal for reporting the status of the wireless power receiver 750 (S718, S719). ).
무선 전력 수신기(750)가 송신하는 PRU 다이내믹(PRU Dynamic) 신호는 전압, 전류, 무선 전력 수신기(750)의 상태 및 온도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 무선 전력 수신기(750)의 상태를 On 상태(S720)로 명명할 수 있다. 한편, PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 하기 표 2와 같은 데이터 구조를 가질 수 있다.The PRU dynamic signal transmitted by the wireless power receiver 750 may include at least one of voltage, current, state, and temperature information of the wireless power receiver 750. The state of the wireless power receiver 750 may be referred to as an on state (S720). The PRU dynamic signal may have a data structure as shown in Table 2 below.
필드(field)Field 옥텟(octet)Octet 설명Explanation 사용use 단위unit
선택 필드 타당(Optional field validity)Optional field validity 1One 선택 필드가 채워져있는지 여부Whether the selection field is populated 강제compulsion
VrectVrect 22 정류부의 후단(출력단)에서 DC 전압DC voltage at rear of rectifier (output) 강제compulsion mVmV
IrectIrect 22 정류부의 후단(출력단)에서 DC 전류DC current at rear of rectifier (output) 강제compulsion mAmA
VoutVout 22 충전단자(배터리단자)에서 전압 Voltage at the charging terminal (battery terminal) 임의option mVmV
IoutIout 22 충전단자(배터리단자)에서 전류Current at the charging terminal (battery terminal) 임의option mAmA
TratioTratio 1One 과온도(TOP) 대비 현재 온도Current temperature over TOP 임의option Bit fieldBit field
Vrect_min_dynVrect_min_dyn 22 무선 전력 수신기 정류부의 후단 최소 전압 정보Minimum voltage information behind the rectifier of the wireless power receiver 임의option mVmV
Vrect_set_dynVrect_set_dyn 22 무선 전력 수신기 정류부의 후단 최적 전압값 정보Optimal Voltage Value of Back Stage of Wireless Power Receiver Rectifier 임의option mVmV
Vrect_high_dynVrect_high_dyn 22 무선 전력 수신기의 정류부 후단 최대 전압값 정보Maximum voltage value at the rear of rectifier of wireless power receiver 임의option mVmV
PRU alertPRU alert 1One 경고 정보Alert Information 강제compulsion Bit fieldBit field
Tester commandTester command 1One 테스트 모드 명령Test mode command 임의option Bit fieldBit field
RFURFU 22
상황에 따라 결정된 적어도 하나의 전압 설정값들(예컨대, 무선 전력 수신기(750)의 정류부의 후단의 최소 전압값 정보(VRECT_MIN_DYN), 무선 전력 수신기(750)의 정류부의 후단의 최적 전압값 정보(VRECT_SET_DYN), 무선 전력수신기의 정류부의 후단의 최대 전압값 정보(VRECT_HIGH_DYN) 등)을 상기 PRU 다이내믹 신호의 해당 필드에 포함하여 전송할 수 있다. 이와 같이, PRU 다이내믹 신호를 수신한 무선 전력 송신기(700)는 상기 PRU 다이내믹 신호에 포함된 상기 전압 설정값들을 참조하여 각 무선 전력 수신기(750)로 전송할 무선 충전 전압을 조정할 수 있다.At least one voltage set value determined according to a situation (eg, minimum voltage value information VRECT_MIN_DYN of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver 750, and optimum voltage value information VRECT_SET_DYN of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver 750). ), The maximum voltage value information (VRECT_HIGH_DYN, etc.) of the rear end of the rectifier of the wireless power receiver may be included in the corresponding field of the PRU dynamic signal and transmitted. As such, the wireless power transmitter 700 receiving the PRU dynamic signal may adjust the wireless charging voltage to be transmitted to each wireless power receiver 750 with reference to the voltage setting values included in the PRU dynamic signal.
그 중에서도 경고 정보(PRU Alert)는 하기의 <표 3>와 같은 데이터 구조로 형성될 수 있다.Among them, the alert information PRU Alert may be formed of a data structure as shown in Table 3 below.
77 66 55 44 33 22 1One 00
과전압Overvoltage 과전류Overcurrent 과온도Overtemperature 무선 전력 수신기 셀프 보호Wireless power receiver self protection 충전 완료Charging complete 유선 충전 감지Wired charge detection 무선 전력 수신기 충전 포트Wireless power receiver charging port 전원 응답 조정Power response adjustment
표 3를 참조하면, 경고 정보는, 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature), 무선 전력 수신기(750) 셀프 보호(PRU Self Protection), 충전 완료(charge complete), 유선 충전 감지(Wired Charger Detect), 무선 전력 수신기(750) 충전 포트(PRU Charge Port), 전원 응답 조정(Adjust Power Response)를 포함할 수 있다.Referring to Table 3, the warning information includes over voltage, over current, over temperature, wireless power receiver 750 PRU Self Protection, charge complete, The device may include a wired charger detect, a wireless power receiver 750 charge port, and an adjust power response.
한편, 무선 전력 수신기(750)는 에러 발생을 감지할 수 있다. 무선 전력 수신기(750)는 경고 신호를 무선 전력 송신기(700)로 송신할 수 있다(S721). 경고 신호는 PRU 다이내믹(PRU Dynamic) 신호로 송신되거나 또는 경고(alert) 신호로 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(750)는 상기 <표 5>의 PRU alert 필드에 에러 상황을 반영하여 무선 전력 송신기(700)로 송신할 수 있다. 또는 무선 전력 수신기(750)는 에러 상황을 지시하는 단독 경고 신호를 무선 전력 송신기(700)로 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(700)는 경고 신호를 수신하면, 랫치 실패(Latch Fault) 모드로 진입할 수 있다(S722). 무선 전력 수신기(750)는 널(Null) 상태로 진입할 수 있다(S723).Meanwhile, the wireless power receiver 750 may detect an error occurrence. The wireless power receiver 750 may transmit a warning signal to the wireless power transmitter 700 (S721). The alert signal may be transmitted as a PRU dynamic signal or as an alert signal. For example, the wireless power receiver 750 may transmit to the wireless power transmitter 700 by reflecting an error condition in the PRU alert field of Table 5 above. Alternatively, the wireless power receiver 750 may transmit a single warning signal indicating the error situation to the wireless power transmitter 700. When the wireless power transmitter 700 receives the warning signal, the wireless power transmitter 700 may enter a latch fault mode (S722). The wireless power receiver 750 may enter a null state (S723).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신(NFC) 방식을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a near field communication (NFC) scheme according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, P2P(Peer to Peer) 모드를 수행하는 NFC 디바이스 각각은 NFC 이니시에이터(NFC Initiator) 및 NFC 타겟(NFC Target) 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 8, each of the NFC devices performing a peer to peer (P2P) mode may serve as an NFC initiator and an NFC target.
NFC 통신은 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하며, NFC 디바이스 간의 빠른 양방향 통신이 가능한 전자 태그(RFID) 기술의 일종으로 일 실시예로서, 무선 전력 송수신기에 탑재하여 전력 및 신호 전송이 가능한 근거리 무선 통신 기술이다. NFC 통신은 10cm 이내의 거리에서 양방향으로 데이터의 송수신을 지원할 수 있다.NFC communication uses a frequency band of 13.56 MHz and is a kind of electronic tag (RFID) technology that enables fast two-way communication between NFC devices. As an example, NFC communication is a short-range wireless communication technology that is capable of transmitting power and signals by mounting a wireless power transceiver. to be. NFC communication can support the transmission and reception of data in both directions at a distance of less than 10cm.
전자기 유도 방식의 경우 무선 전력 송수신기 사이가 매우 작은 점, 무선 전력 송수신기 사이의 거리를 고려할 때, 무선 전력 전송 방식 중 전자기 공진 방식에 의한 무선 전력 전송에 NFC 통신을 이용하는 것이 바람직하다.In the case of the electromagnetic induction method, considering that the distance between the wireless power transceiver is very small, the distance between the wireless power transceiver, it is preferable to use NFC communication for wireless power transmission by the electromagnetic resonance method of the wireless power transmission method.
NFC 통신을 이용하면 무선 전력 송수신기 사이의 태깅(근접 거리에서 식별)만으로 전력 전송이 수행될 수 있다.Using NFC communication, power transmission can be performed only by tagging (identifying in close proximity) between wireless power transceivers.
NFC 통신은 동작 모드에 따라 카드 모드(card mode), RFID 리더 모드(reader mode), P2P 모드로 구분될 수 있다. NFC 통신은 카드 모드에서 비접촉식 스마트카드 기술 및 보안으로 교통카드와 할인쿠폰 등 다양한 모바일 결제 방식 제공할 수 있고, RFID 리더 모드에서 NFC 디바이스뿐만 아니라 RFID 태그가 부착되어 있는 스마트포스터 등을 이용한 웹사이트 연결 및 정보 획득을 가능하도록 하며, 양방향 통신 모드인 P2P 모드에서 NFC 디바이스 각각은 상호 데이터 송수신 및 파일공유가 가능하도록 동작할 수 있다.NFC communication may be classified into a card mode, an RFID reader mode, and a P2P mode according to an operation mode. NFC communication can provide various mobile payment methods such as transportation cards and discount coupons with contactless smart card technology and security in card mode, and website connection using smart posters with RFID tags as well as NFC devices in RFID reader mode. And information acquisition, and each of the NFC devices in the P2P mode, which is a bidirectional communication mode, may operate to transmit and receive data and share files with each other.
각각의 NFC 디바이스는 양방향 정보 교환을 P2P 모드에서 수행할 수 있다. P2P 모드에서, 일반적으로 논리 링크 제어 프로토콜(Logical Link Control Protocol, LLCP)은 데이터 링크를 구축하고 활성화, 비활성화 및 관리 동작을 수행하는데 사용된다.Each NFC device may perform bidirectional information exchange in a P2P mode. In P2P mode, Logical Link Control Protocol (LLCP) is generally used to establish data links and perform activation, deactivation and management operations.
NFC 통신은 NFC 태그가 내장된 NFC 디바이스에 의해 이뤄진다. 상세하게, NFC 태그 및 NFC 코일 안테나를 포함하는 제1 NFC 디바이스와 다른 제2 NFC 디바이스에 포함된 NFC 코일 안테나 사이에 자기장 변화가 생기면서 전자기 유도 현상에 의해 전류가 발생함으로써 NFC 통신이 이뤄진다. 즉, NFC 코일 안테나 사이에 자기장 변화가 생기면서 전자기 유도 현상에 의해 전류가 발생하고, 이 전류를 이용해 기기간 통신이 이뤄진다.NFC communication is accomplished by NFC devices with embedded NFC tags. In detail, NFC communication is performed by generating a current due to electromagnetic induction while a magnetic field change occurs between a first NFC device including an NFC tag and an NFC coil antenna and an NFC coil antenna included in another second NFC device. In other words, a magnetic field change occurs between the NFC coil antenna, a current is generated by the electromagnetic induction phenomenon, and communication between devices is made using this current.
NFC 통신은 리더(reader)와 리더 통신을 위한 능동(Active) 모드와 리더와 태그 통신을 위한 수동(Passive) 모드로 구별될 수 있다.NFC communication may be divided into an active mode for reader and reader communication and a passive mode for reader and tag communication.
능동 모드에서는 리더의 역할을 하는 NFC 이니시에이터(NFC Initiator, 810)와 태그의 역할을 하는 NFC 타겟(NFC Target, 820)으로 역할에 따라 구분될 수 있다.In the active mode, NFC initiators 810 serving as readers and NFC targets 820 serving as tags may be classified according to roles.
NFC 이니시에이터(810)가 반송파 전자기장(Carrier Field)를 NFC 타겟(820)에 제공하고 NFC 타겟(820)은 현재의 전자기장을 모듈레이팅하여 응답할 수 있다. NFC 타겟(820)는 NFC 이니시에이터(810)가 제공하는 전자기장에 의해 전력을 공급받아 동작 하기 때문에 무선응답기(Transponder)라고 불리기도 한다. 즉, NFC 이니시에이터(810)는 선택적으로 NFC 타겟(820)의 구동 전력을 갖는 NFC 신호를 송신할 수 있다. 역할에 따른 구분으로 NFC 이니시에이터(810)와 NFC 타겟(820) 모두 전력 공급기로써 역할을 하며 선택적으로 전 자기장을 생성하여 통신할 수 있다. NFC 이니시에이터(810)와 NFC 타겟(820) 중 어느 하나가 데이터를 수신할 때 고주파 전자기장을 비활성화 시킴으로써 NFC 타겟(820)로 동작할 수 있다.The NFC initiator 810 may provide a carrier field to the NFC target 820 and the NFC target 820 may respond by modulating the current electromagnetic field. NFC target 820 is also referred to as a wireless transponder (Transponder) because it operates by being powered by the electromagnetic field provided by the NFC initiator 810. That is, the NFC initiator 810 may selectively transmit the NFC signal having the driving power of the NFC target 820. The NFC initiator 810 and the NFC target 820 both serve as a power supply, and may selectively generate and communicate with an electric field by division according to a role. When any one of the NFC initiator 810 and the NFC target 820 receives data, it may operate as the NFC target 820 by deactivating the high frequency electromagnetic field.
NFC 이니시에이터(810)는 주변 RF 필드 신호를 검색하고, 검색되지 않은 경우 RF 필드 신호를 송출한다(S830).The NFC initiator 810 searches for the surrounding RF field signal, and transmits an RF field signal when it is not detected (S830).
NFC 이니시에이터(810)는 특정 주파수로 초기 명령 신호를 송출한다(S850). 초기 명령 신호를 수신한 NFC 타겟(820)은 초기 명령 신호를 디지털 처리한 후, 동일 주파수로 응답 신호를 전송한다(S870).The NFC initiator 810 transmits an initial command signal at a specific frequency (S850). After receiving the initial command signal, the NFC target 820 digitally processes the initial command signal and transmits a response signal at the same frequency (S870).
NFC 이니시에이터(810)와 NFC 타겟(820)은 신호 송수신에 대한 역할에 따라 구분되므로, 무선 전력 송수신기는 초기 명령 신호를 수신하는 상황에 따라 NFC 이니시에이터(810)와 NFC 타겟(820)의 역할을 맡을 수 있다.Since the NFC initiator 810 and the NFC target 820 are classified according to their roles for signal transmission and reception, the wireless power transceiver may assume the roles of the NFC initiator 810 and the NFC target 820 according to a situation of receiving an initial command signal. Can be.
다시 말해서, 상황에 따라 무선 전력 송신기가 NFC 이니시에이터(810) 역할을 수행하고, 무선 전력 수신기가 NFC 타겟(820) 역할을 수행할 수 있다. 반대로, 무선 전력 수신기가 NFC 이니시에이터(810) 역할을 수행하고, 무선 전력 송신기가 NFC 타겟(820) 역할을 수행할 수 있다.In other words, according to circumstances, the wireless power transmitter may serve as the NFC initiator 810, and the wireless power receiver may serve as the NFC target 820. In contrast, the wireless power receiver may serve as the NFC initiator 810, and the wireless power transmitter may serve as the NFC target 820.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기가 NFC 이니시에이터 역할을 수행하는 경우 NFC 타겟 역할을 수행하는 무선 전력 수신기를 탐색 및 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for describing a method of searching for and recognizing a wireless power receiver serving as an NFC target when the wireless power transmitter serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 무선 전력 송신기는 제어부(910) 및 NFC 모듈(920)을 포함할 수 있고, 무선 전력 수신기 역시 제어부(930) 및 NFC 모듈(940)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the wireless power transmitter may include a controller 910 and an NFC module 920, and the wireless power receiver may also include a controller 930 and an NFC module 940.
무선 전력 송신기의 제어부(910)는 무선 전력 수신기로 전력 전송을 위한 전반적인 제어를 수행하며, NFC 모듈(920)을 제어하여 무선 전력 수신기를 탐색하고, 탐색된 무선 전력 수신기와 전력 전송에 관한 제어 신호를 전송하도록 할 수 있다.The controller 910 of the wireless power transmitter performs overall control for power transmission to the wireless power receiver, controls the NFC module 920 to search for the wireless power receiver, and the found wireless power receiver and control signals related to power transmission. Can be sent.
도 9에는 도시되어 있지 않지만, 무선 전력 송신기의 제어부(910)는 무선 전력 수신기와 블루투스 통신(BLE 통신)을 수행하는 블루투스 모듈을 함께 제어할 수 있고, 상황에 따라 BLE 통신 또는 NFC 통신 중 적어도 어느 하나를 이용하여 제어 신호를 송수신할 수 있다.Although not shown in FIG. 9, the controller 910 of the wireless power transmitter may control the Bluetooth module performing Bluetooth communication (BLE communication) together with the wireless power receiver, and at least any one of BLE communication or NFC communication according to a situation. One can transmit and receive control signals.
예를 들어, BLE 통신에 따른 비콘 신호의 세기가 일정 크기 이하인 상황에서는 NFC 통신에 의한 탐색을 위해 블루투스 모듈은 비활성화하고, NFC 모듈을 활성화하여 NFC 모듈에 의한 무선 전력 수신기의 탐색 및 인증 과정을 수행하도록 제어할 수 있다.For example, in a situation where the beacon signal intensity according to BLE communication is less than a certain size, the Bluetooth module is deactivated for the NFC communication and the NFC module is activated to perform the discovery and authentication process of the wireless power receiver by the NFC module. Can be controlled.
무선 전력 송신기의 제어부(910)는 무선 전력 수신기의 탐색을 시작하기 전NFC 모듈(920)로 연결 파라미터를 설정할 수 있다(S901).The controller 910 of the wireless power transmitter may set a connection parameter to the NFC module 920 before starting the search of the wireless power receiver (S901).
연결 파라미터는 무선 전력 송신기를 식별하기 위한 식별 정보를 포함할 수 있고, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로부터 수신한 연결 파라미터를 통해 무선 전력 전송을 위한 NFC 통신 채널을 형성할 자격이 있는 무선 전력 송신기인지 여부를 판단할 수 있다.The connection parameter may include identification information for identifying the wireless power transmitter, and the wireless power receiver is a wireless power transmitter that is eligible to form an NFC communication channel for wireless power transmission via the connection parameter received from the wireless power transmitter. It can be determined.
NFC 모듈(920)은 상기 판단에 있어서, 논리 링크 프로토콜(Logic Link Contol Protocol, LLCP)를 기반으로 할 수 있다. LLCP는 NFC 모듈(92)의 데이터 읽기 또는 쓰기를 달리하는 구체적인 방법에 관한 정의한다.The NFC module 920 may be based on a logical link protocol (LLCP) in the determination. The LLCP defines a specific way of differently reading or writing data of the NFC module 92.
일 예로, 무선 전력 수신기는 무선 전력 전송을 위한 통신 세션을 설정하기 전에 미리 무선 전력 송신기의 연결 파라미터를 통해 무선 전력 송신기가 지원할 수 있는 무선 전력 전송 표준이 A4WP 표준인지 여부를 확인할 수 있다.For example, before establishing a communication session for wireless power transmission, the wireless power receiver may determine whether the wireless power transmission standard that the wireless power transmitter can support is the A4WP standard through the connection parameter of the wireless power transmitter.
제어부(910)은 연결 파라미터를 설정하면서, 무선 전력 수신기를 탐색을 NFC 모듈(920)로 명령할 수 있다(S902).The controller 910 may command the NFC module 920 to search for the wireless power receiver while setting the connection parameters (S902).
제어부(910)로부터 무선 전력 수신기의 탐색을 명령 받은 NFC 모듈(920)은 낮은 레벨(낮은 전력 레벨)로 RF 필드 신호를 탐색한다. 무선 전력 송신기는 NFC 이니시에이터로서, 주기적으로 NFC 타겟으로서 무선 전력 수신기를 찾기 위한 신호를 송신할 수 있다(S905).The NFC module 920 commanded to search for the wireless power receiver from the controller 910 searches for an RF field signal at a low level (low power level). The wireless power transmitter, as an NFC initiator, may periodically transmit a signal for searching for a wireless power receiver as an NFC target (S905).
무선 전력 송신기의 NFC 모듈(920)은 탐색을 위한 신호에 선택적으로 무선 전력 수신기의 NFC 모듈(930)을 구동할 수 있는 전력을 갖는 탐색 신호를 전송할 수 있다.The NFC module 920 of the wireless power transmitter may selectively transmit a discovery signal having power capable of driving the NFC module 930 of the wireless power receiver.
BLE 통신을 이용하는 A4WP 표준의 경우, 비콘 신호에 의한 구동 전력을 전달하여 무선 전력 수신기로 하여금 애드버타이즈먼트 신호를 발생시키도록 한다. 다시 말해서, A4WP 표준의 경우에는 전력 전달 신호 및 애드버타이즈먼트 신호의 송수신 과정이 필요하지만, 이와 달리 NFC 통신을 이용하는 경우 탐색 신호에 무선 전력 수신기의 NFC 모듈(930)을 구동 시킬 전력을 함께 전달함으로써 식별하는 과정에서 보다 신속하게 무선 전력 수신기를 탐색할 수 있다.In the A4WP standard using BLE communication, driving power by beacon signals is transmitted to cause the wireless power receiver to generate an advertisement signal. In other words, in the case of the A4WP standard, transmission and reception of the power transmission signal and the advertisement signal are required. In contrast, when the NFC communication is used, power to drive the NFC module 930 of the wireless power receiver is transferred to the discovery signal. This allows for faster discovery of the wireless power receiver during identification.
NFC 모듈(920)은 가능한 한 적은 전력을 이용하여 NFC 타겟으로서 무선 전력 수신기의 근접 여부를 검출할 수 있다. 구체적으로, NFC 타겟의 검출은 오실레이터 주파수를 알려진 기준 주파수와 비교하여 이뤄질 수 있다. NFC module 920 may detect proximity of the wireless power receiver as an NFC target using as little power as possible. Specifically, the detection of the NFC target can be accomplished by comparing the oscillator frequency with a known reference frequency.
예를 들어, 캘리브레이팅된 LPO(low power oscillator)를 이용하여 NFC 안테나와 연관된 주파수 발진들을 모니터링하고, 이후 기준 주파수로부터의 주파수 발진들의 발생 횟수가 주파수 편차 임계치보다 더 큰 값을 갖는지 여부로 결정할 수 있다.For example, using a calibrated low power oscillator (LPO) to monitor the frequency oscillations associated with the NFC antenna, and then determine whether the number of occurrences of frequency oscillations from the reference frequency has a value greater than the frequency deviation threshold. Can be.
또 다른 예로, NFC 안테나로부터 유도되는 전류 또는 전압 중 적어도 어느 하나의 값이 미리 설정된 값을 초과하는 경우, 다른 NFC 디바이스를 검출할 수 있다.As another example, when the value of at least one of the current or voltage derived from the NFC antenna exceeds a preset value, another NFC device may be detected.
이때, 무선 전력 수신기를 무선 전력 송신기와 특정 거리(예를 들어, 10cm) 내에 위치시키면 무선 전력 수신기로부터 해당 신호에 대한 응답 신호를 수신함으로써 탐색이 이루어진다.In this case, when the wireless power receiver is positioned within a specific distance (for example, 10 cm) from the wireless power transmitter, the search is performed by receiving a response signal for the corresponding signal from the wireless power receiver.
한편, 무선 전력 수신기의 제어부(940)는 NFC 모듈(930)으로 연결 구성 파라미터를 설정할 수 있다(S903).Meanwhile, the controller 940 of the wireless power receiver may set a connection configuration parameter to the NFC module 930 (S903).
연결 구성 파라미터는 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 식별 정보를 포함할 수 있고, 무선 전력 송신기는 연결 구성 파라미터를 통해 무선 전력 전송을 수신할 자격이 있는 무선 전력 수신기인지 여부를 판단할 수 있다.The connection configuration parameter may include identification information for identifying the wireless power receiver, and the wireless power transmitter may determine whether the wireless power receiver is eligible to receive wireless power transmission through the connection configuration parameter.
제어부(940)는 연결 구성 파라미터를 설정하고, NFC 모듈(930)으로 무선 전력 송신기의 탐색을 지시할 수 있다(S904).The controller 940 may set a connection configuration parameter and instruct the NFC module 930 to search for the wireless power transmitter (S904).
무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기를 탐색하면, 무선 전력 송신기를 식별할 수 있는 연결 파라미터 정보가 포함된 연결 활성화 신호를 생성할 수 있다(S906).When the wireless power transmitter searches for the wireless power receiver, the wireless power transmitter may generate a connection activation signal including connection parameter information for identifying the wireless power transmitter (S906).
무선 전력 송신기는 생성한 연결 활성화 신호를 무선 전력 수신기의 NFC 모듈(930)로 전송하고(S907), 연결 활성화 신호를 수신한 NFC 모듈(930)은 무선 전력 수신기를 식별할 수 있는 연결 구성 파라미터 정보가 포함된 응답 신호를 생성할 수 있다(S908).The wireless power transmitter transmits the generated connection activation signal to the NFC module 930 of the wireless power receiver (S907), and the NFC module 930 receiving the connection activation signal may identify connection configuration parameter information for the wireless power receiver. A response signal including a may be generated (S908).
NFC 모듈(930)은 연결 활성화 신호에 대응한 응답 신호를 무선 전력 송신기의 NFC 모듈(920)으로 전송하고(S920), NFC 모듈(920)은 검출된 무선 전력 수신기의 연결 구성 파라미터를 제어부(910)로 전송한다(S930).The NFC module 930 transmits a response signal corresponding to the connection activation signal to the NFC module 920 of the wireless power transmitter (S920), and the NFC module 920 controls the connection configuration parameter of the detected wireless power receiver 910. (S930).
무선 전력 송신기의 제어부(910)는 연결 구성 파라미터를 수신하여 무선 전력 수신기를 식별하여 인식하는 과정을 종료할 수 있다.The controller 910 of the wireless power transmitter may end the process of identifying and recognizing the wireless power receiver by receiving the connection configuration parameter.
무선 전력 수신기의 NFC 모듈(930)은 응답 신호를 무선 전력 송신기로 전송한 후, 제어부(940)로 검출된 무선 전력 송신기의 연결 파라미터를 전달할 수 있다(S911).The NFC module 930 of the wireless power receiver may transmit a response signal to the wireless power transmitter, and then transfer the connection parameters of the wireless power transmitter detected by the controller 940 (S911).
무선 전력 수신기의 제어부(940)는 무선 전력 송신기의 연결 파라미터를 통해 무선 전력 송신기를 식별하고 탐색 및 인식 과정을 종료할 수 있다.The controller 940 of the wireless power receiver may identify the wireless power transmitter and terminate the discovery and recognition process through the connection parameters of the wireless power transmitter.
이후, 무선 전력 송수신기는 각각의 상태 정보를 형성된 NFC 통신 채널을 이용하여 주기적으로 송수신할 수 있다.Thereafter, the wireless power transceiver may periodically transmit and receive each state information using the formed NFC communication channel.
여기서, 상태 정보는 정류기 출력 전압 세기 정보, 부하에 인가되는 전압의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 장애/알람 상태 정보는 과전압/과전류 감지 정보, 과열 정보, 타이머 만료 정보, 충전 완료 정보 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Here, the state information may include, but is not limited to, rectifier output voltage strength information and strength information of a voltage applied to a load. In addition, the failure / alarm status information may include, but is not limited to, overvoltage / overcurrent detection information, overheating information, timer expiration information, and charging completion information.
일 실시예로, 무선 전력 송수신기 각각은 NFC 통신 채널을 통해 각가의 식별 정보 또는 상태 정보를 수신할 수 있다. 무선 전력 송수신기의 식별 정보는 무선 전력 송수신기가 지원할 수 있는 무선 전력 전송의 표준(예를 들어, WPC, PMA, A4WP 및 Airfuel)과 관련 있는 규격 정보일 수 있다.In one embodiment, each of the wireless power transceivers may receive respective identification information or status information via an NFC communication channel. The identification information of the wireless power transceiver may be specification information related to standards of wireless power transmission (eg, WPC, PMA, A4WP, and Airfuel) that the wireless power transceiver can support.
무선 전력 송수신기는 BLE 통신을 이용하는 표준 단체에서 정의한 신호 이외에 무선 전력 송신기 상의 송신 코일의 장착 위치 및 형태 정보, 또는(및) 무선 전력 수신기 상의 수신 코일의 장착 위치 및 형태 정보를 송수신할 수 있다. 무선 전력 송수신기 각각은 이러한 정보를 이용하여 송신 코일 및 수신 코일의 정렬 상태를 식별하고, 식별된 정렬 상태에 관한 정보를 구비된 표시 화면을 통해 출력할 수 있다.The wireless power transceiver may transmit and receive mounting position and shape information of the transmitting coil on the wireless power transmitter, and / or mounting position and shape information of the receiving coil on the wireless power receiver, in addition to a signal defined by a standard body using BLE communication. Each of the wireless power transceivers may use this information to identify the alignment state of the transmitting coil and the receiving coil and output the information on the identified alignment state.
예를 들어, 무선 전력 송수신기는 각각 자신이 포함하는 송수신 코일의 위치 정보를 주고 받을 수 있고, 충전 효율을 높이기 위한 정렬을 위해 송수신 코일(안테나)의 위치를 변경하도록 지시하는 신호를 주고 받을 수 있다.For example, each of the wireless power transceivers may transmit and receive location information of the transmission / reception coils included in the wireless power transceiver, and may transmit and receive a signal instructing to change the location of the transmission / reception coils (antennas) for alignment to increase charging efficiency. .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신기는 수신되는 전력 수신 상태 정보에 기반하여 현재 충전 효율을 산출할 수도 있고, 산출된 충전 효율에 관한 정보는 NFC 통신을 통해 상호 전송될 수 있다.In addition, the wireless power transceiver according to an embodiment of the present invention may calculate the current charging efficiency based on the received power reception state information, the information about the calculated charging efficiency may be transmitted to each other via NFC communication.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기가 NFC 이니시에이터 역할을 수행하는 경우 NFC 타겟 역할을 수행하는 무선 전력 송신기를 탐색 및 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 illustrates a method for searching for and recognizing a wireless power transmitter that serves as an NFC target when the wireless power receiver serves as an NFC initiator according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 무선 전력 수신기는 제어부(1010) 및 NFC 모듈(1020)을 포함할 수 있고, 무선 전력 송신기는 제어부(1030) 및 NFC 모듈(1040)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the wireless power receiver may include a controller 1010 and an NFC module 1020, and the wireless power transmitter may include a controller 1030 and an NFC module 1040.
무선 전력 수신기의 제어부(1010)는 NFC 모듈(920)을 제어하여 무선 전력 수신기를 탐색하고, 탐색된 무선 전력 수신기와 전력 전송에 관한 제어 신호를 전송하도록 할 수 있다.The controller 1010 of the wireless power receiver may control the NFC module 920 to search for a wireless power receiver and transmit a control signal related to power transmission with the found wireless power receiver.
무선 전력 수신기의 제어부(1010)는 무선 전력 송신기의 탐색을 시작하기 전NFC 모듈(1020)로 연결 파라미터를 설정할 수 있다(S1001).The controller 1010 of the wireless power receiver may set a connection parameter to the NFC module 1020 before starting to search for the wireless power transmitter (S1001).
연결 파라미터는 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 식별 정보를 포함할 수 있고, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 수신한 연결 파라미터를 통해 무선 전력 전송을 위한 통신 채널을 형성할 자격이 있는 무선 전력 수신기인지 여부를 판단할 수 있다.The connection parameter may include identification information for identifying the wireless power receiver, and whether the wireless power transmitter is a wireless power receiver that is eligible to form a communication channel for wireless power transmission via the connection parameter received from the wireless power receiver. Can be determined.
제어부(1010)은 연결 파라미터를 설정하면서, 무선 전력 송신기를 탐색을 NFC 모듈(1020)로 명령할 수 있다(S1002).The controller 1010 may command the NFC module 1020 to search for the wireless power transmitter while setting the connection parameters (S1002).
제어부(1010)로부터 무선 전력 송신기의 탐색을 명령 받은 NFC 모듈(1020)은 낮은 레벨(낮은 전력 레벨)로 RF 필드 신호를 탐색한다. 도 9와 반대로, 무선 전력 수신기는 NFC 이니시에이터로서, 주기적으로 NFC 타겟으로서 무선 전력 송신기를 찾기 위한 신호를 송신할 수 있다.The NFC module 1020 commanded to search for the wireless power transmitter from the controller 1010 searches for an RF field signal at a low level (low power level). Contrary to FIG. 9, the wireless power receiver may transmit a signal to find a wireless power transmitter as an NFC initiator and periodically as an NFC target.
이때, 무선 전력 송신기를 무선 전력 수신기와 특정 거리(예를 들어, 10cm) 내에 위치시키면 무선 전력 송신기로부터 해당 신호에 대한 응답 신호를 수신함으로써 탐색이 이루어진다(S1005).In this case, when the wireless power transmitter is positioned within a specific distance (for example, 10 cm) from the wireless power receiver, the search is performed by receiving a response signal corresponding to the corresponding signal from the wireless power transmitter (S1005).
한편, 무선 전력 송신기의 제어부(1040)는 NFC 모듈(1030)으로 연결 구성 파라미터를 설정할 수 있다(S1003). 연결 구성 파라미터는 무선 전력 송신기를 식별하기 위한 식별 정보를 포함할 수 있다.Meanwhile, the controller 1040 of the wireless power transmitter may set a connection configuration parameter to the NFC module 1030 (S1003). The connection configuration parameter may include identification information for identifying the wireless power transmitter.
제어부(1040)는 연결 구성 파라미터를 설정하고, NFC 모듈(1030)으로 무선 전력 수신기의 탐색을 지시할 수 있다(S1004).The controller 1040 may set a connection configuration parameter and instruct the NFC module 1030 to search for the wireless power receiver (S1004).
무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기를 탐색하면, 무선 전력 수신기를 식별할 수 있는 연결 파라미터 정보가 포함된 연결 활성화 신호를 생성할 수 있다(S1006).When the wireless power receiver searches for the wireless power transmitter, the wireless power receiver may generate a connection activation signal including connection parameter information for identifying the wireless power receiver (S1006).
무선 전력 수신기는 생성한 연결 활성화 신호를 무선 전력 송신기의 NFC 모듈(1030)로 전송하고(S1007), 연결 활성화 신호를 수신한 NFC 모듈(1030)은 무선 전력 송신기를 식별할 수 있는 연결 구성 파라미터 정보가 포함된 응답 신호를 생성할 수 있다(S1008).The wireless power receiver transmits the generated connection activation signal to the NFC module 1030 of the wireless power transmitter (S1007), and the NFC module 1030 receiving the connection activation signal may identify the connection configuration parameter information of the wireless power transmitter. It may generate a response signal containing (S1008).
NFC 모듈(1030)은 연결 활성화 신호에 대응한 응답 신호를 무선 전력 수신기의 NFC 모듈(1020)으로 전송하고(S1020), NFC 모듈(1020)은 검출된 무선 전력 송신기의 연결 구성 파라미터를 제어부(1010)로 전송한다(S1030).The NFC module 1030 transmits a response signal corresponding to the connection activation signal to the NFC module 1020 of the wireless power receiver (S1020), and the NFC module 1020 controls the connection configuration parameter of the detected wireless power transmitter 1010. In step S1030.
무선 전력 수신기의 제어부(1010)는 연결 구성 파라미터를 수신하여 무선 전력 송신기를 식별하여 인식하는 과정을 종료할 수 있다.The controller 1010 of the wireless power receiver may end the process of identifying and recognizing the wireless power transmitter by receiving the connection configuration parameter.
무선 전력 송신기의 NFC 모듈(1030)은 응답 신호를 무선 전력 수신기로 전송한 후, 제어부(1040)로 검출된 무선 전력 수신기의 연결 파라미터를 전달할 수 있다(S1011).The NFC module 1030 of the wireless power transmitter may transmit a response signal to the wireless power receiver and then transfer the connection parameters of the wireless power receiver detected by the controller 1040 (S1011).
무선 전력 송신기의 제어부(1040)는 무선 전력 수신기의 연결 파라미터를 통해 무선 전력 수신기를 식별하고 탐색 및 인식 과정을 종료할 수 있다.The controller 1040 of the wireless power transmitter may identify the wireless power receiver and terminate the discovery and recognition process through the connection parameter of the wireless power receiver.
이후, 무선 전력 송수신기는 각각의 상태 정보를 형성된 NFC 통신 채널을 이용하여 송수신할 수 있다.Thereafter, the wireless power transceiver may transmit and receive each state information using the formed NFC communication channel.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 코일 및 무선 충전 코일이 일체로 형성된 안테나를 포함한 무선 전력 송신기에 대한 구성도이다.11 is a block diagram of a wireless power transmitter including an antenna in which the NFC coil and the wireless charging coil are integrally formed according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신기는 제어부(1110), NFC 모듈(1121) 및 블루투스 모듈(1122)를 포함하는 통신부 (120) 및 무선 충전 코일(1131) 및 NFC 코일(1132)이 일체로 형성된 안테나(1132)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는 무선 전력 송신기가 구현될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기와 페어링되는 무선 전력 수신기 역시 유사한 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 11, the wireless power transmitter includes a control unit 1110, an NFC module 1121, and a communication unit 120 including a Bluetooth module 1122, and a wireless charging coil 1131 and an NFC coil 1132 integrally formed. It may include an antenna 1132. The components shown in FIG. 11 are not essential, such that a wireless power transmitter with more or fewer components may be implemented. A wireless power receiver paired with a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention may also have a similar structure.
이하, 상기 구성 요소들에 대해 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the components will be described in detail.
제어부(1110)는 무선 전력 송신기의 전력 전송에 대한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 무선 전력 수신기에 대한 탐색 전 무선 전력 송신기가 적용되는 표준 정보와 이에 따른 인증 및 식별 정보를 통신부(1120)로 전달하여 특정 주파수로 모듈레이션하도록 제어할 수 있다.The controller 1110 may control the overall operation of the power transmission of the wireless power transmitter. Before the search for the wireless power receiver, standard information to which the wireless power transmitter is applied, and authentication and identification information according thereto may be transmitted to the communication unit 1120 to control modulation to a specific frequency.
통신부(1120)는 NFC 통신을 수행할 수 있는 NFC 모듈(1121)과 BLE 통신을 수행할 수 있는 블루투스 모듈(1122)을 포함할 수 있다.The communication unit 1120 may include an NFC module 1121 capable of performing NFC communication and a Bluetooth module 1122 capable of performing BLE communication.
통신부(1120)는 NFC 모듈(1121) 및 블루투스 모듈(1122)로부터 수신하는 신호의 세기에 따라 NFC 모듈(1121) 및 블루투스 모듈(1122) 중 어느 하나는 활성화하고 다른 하나는 비활성화할 수 있다.The communicator 1120 may activate one of the NFC module 1121 and the Bluetooth module 1122 and deactivate the other according to the strength of the signal received from the NFC module 1121 and the Bluetooth module 1122.
안테나(1132)는 전력 에너지를 송신하기 위한 안테나(1131)와 상기 안테나의 외곽에 별도로 구비되어 NFC 안테나(1132)을 포함하는 일체형 코일의 형태를 가질 수 있다. 무선 전력 송신기는 일체형 코일을 이용하여 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 송수신기 사이의 페어링(pairing)을 제어할 수 있다.The antenna 1132 may have a form of an integrated coil including an antenna 1131 for transmitting power energy and an NFC antenna 1132 provided separately from the outside of the antenna. The wireless power transmitter may control pairing between wireless power transceivers for wireless power transmission using an integrated coil.
무선 전력 송신기는 무선 전력 전송을 위한 안테나(1131)와 NFC 통신을 수행하는 안테나(1132)를 제어하는 제어부(1110)를 포함할 수 있다.The wireless power transmitter may include a controller 1110 for controlling the antenna 1131 for wireless power transmission and the antenna 1132 for performing NFC communication.
일 실시예로, 제어부(1110)는 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 신호와 근거리 무선 통신 신호를 시분할하여 무선 전력 수신기로 전송할 수 있다.According to an embodiment, the controller 1110 may time-division a wireless power signal and a short range wireless communication signal for wireless power transmission and transmit the same to the wireless power receiver.
무선 전력 전송을 위한 안테나(1131)로부터 발생되는 자기장과 NFC 통신을 수행하는 안테나(1132)로부터 발생되는 자기장의 간섭에 의해 신호에 오류가 발생할 수 있으므로, 제어부(1110)는 각 신호를 시분할 하여 전송하도록 제어할 수 있다.Since an error may occur in a signal due to interference between a magnetic field generated from the antenna 1131 for wireless power transmission and a magnetic field generated from the antenna 1132 performing NFC communication, the control unit 1110 transmits time-divided signals. Can be controlled.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Thus, the above detailed description is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. Should be. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
실 시예에 따른 무선 전력 송신기 제어 방법 및 무선 전력 수신기 제어 방법은 근거리 통신 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 이용될 수 있다.The wireless power transmitter control method and the wireless power receiver control method according to the embodiment may be used in a wireless power transmitter and a wireless power receiver including a short range communication antenna.

Claims (10)

  1. 무선 전력 수신기가 포함하는 통신부의 구동 전력을 갖는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 단계;Transmitting a first near field communication (NFC) signal having driving power of a communication unit included in the wireless power receiver;
    상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 수신기를 인식하는 단계;Recognizing the wireless power receiver through a response signal to the first short range communication signal;
    상기 통신부와 무선 전력 전송을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하는 단계; 및Transmitting a second near field communication signal for establishing a near field communication (NFC) channel as a communication channel for wireless power transmission with the communication unit; And
    설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신하는 단계;Transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel;
    를 포함하며,Including;
    무선 전력 송신기 제어 방법.Wireless power transmitter control method.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 수신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호인,The first short range communication signal is a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power receiver.
    무선 전력 송신기 제어 방법.Wireless power transmitter control method.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 통신부는,The communication unit,
    근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈; 및NFC module for performing near field communication (NFC); And
    블루투스(Bluetooth) 통신을 수행하는 블루투스 모듈;A Bluetooth module for performing Bluetooth communication;
    을 포함하는,Including,
    무선 전력 송신기 제어 방법.Wireless power transmitter control method.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화하는 단계;Activating any one of an NFC module performing Near Field Communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal;
    를 더 포함하는,Further comprising,
    무선 전력 송신기 제어 방법.Wireless power transmitter control method.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 상태 정보 신호를 송수신하는 단계는,Transmitting and receiving the status information signal,
    일정 주기 마다 수행되는,Which is performed at regular intervals,
    무선 전력 송신기 제어 방법.Wireless power transmitter control method.
  6. 무선 전력 송신기를 탐색하는 제1 근거리 통신(Near Field Communication, NFC) 신호를 송신하는 단계;Transmitting a first Near Field Communication (NFC) signal searching for a wireless power transmitter;
    상기 제1 근거리 통신 신호에 대한 응답 신호를 통해 상기 무선 전력 송신기를 인식하는 단계;Recognizing the wireless power transmitter through a response signal to the first short range communication signal;
    상기 무선 전력 송신기로부터 무선 전력 수신을 위한 통신 채널로서 근거리 통신(NFC) 채널을 설정하기 위한 제2 근거리 통신 신호를 송신하는 단계; 및Transmitting a second near field communication signal to establish a near field communication (NFC) channel as a communication channel for receiving wireless power from the wireless power transmitter; And
    설정된 상기 근거리 통신 채널을 통해 무선 전력 송수신과 관련된 상태 정보 신호를 송수신하는 단계;Transmitting and receiving status information signals related to wireless power transmission and reception through the established short range communication channel;
    를 포함하며,Including;
    무선 전력 수신기 제어 방법.Wireless power receiver control method.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 근거리통신 신호는 주기적으로 상기 무선 전력 송신기에 포함된 NFC 태그를 검색하는 신호인,The first short range communication signal is a signal for periodically searching for an NFC tag included in the wireless power transmitter.
    무선 전력 수신기 제어 방법.Wireless power receiver control method.
  8. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제2 근거리 통신 신호의 세기에 따라 근거리 통신(NFC)을 수행하는 NFC 모듈 및 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈 중 어느 하나를 활성화하는 단계;Activating any one of an NFC module performing Near Field Communication (NFC) and a Bluetooth module performing Bluetooth communication according to the strength of the second near field communication signal;
    를 더 포함하는,Further comprising,
    무선 전력 수신기 제어 방법.Wireless power receiver control method.
  9. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 상태 정보 신호를 송수신하는 단계는,Transmitting and receiving the status information signal,
    일정 주기 마다 수행되는,Which is performed at regular intervals,
    무선 전력 수신기 제어 방법.Wireless power receiver control method.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method according to any one of claims 1 to 9.
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