WO2022025617A1 - 무선 전력 송신 장치 - Google Patents

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WO2022025617A1
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wireless power
housing
electronic device
power transmission
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박재현
구범우
박재석
양지현
여성구
이정만
이종민
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to a wireless power transmission device for wireless charging of an electronic device.
  • Wireless charging technology uses wireless power transmission and reception.
  • the battery of the mobile phone can be automatically charged by simply placing the mobile phone on a wireless power transmitter (eg, a charging pad) without connecting a separate charging connector. say technology.
  • a wireless power transmitter eg, a charging pad
  • This wireless charging technology has advantages in that it is not necessary to provide a connector for supplying power to the electronic product, so that the waterproof function can be improved, and since a wired charger is not required, the portability of the electronic device can be increased.
  • Wireless charging technology includes an electromagnetic induction method using a coil, a resonance method using resonance, and a RF/microwave radiation method that converts electrical energy into electromagnetic waves and transmits them.
  • wireless charging technology using an electromagnetic induction method or a resonance method has been popularized centering on electronic devices such as smart phones.
  • a wireless power transmitting unit (PTU) eg, a wireless power transmitting device
  • a wireless power receiving unit (PRU) eg, a smart phone or a wearable electronic device
  • PTU wireless power transmitting unit
  • PRU wireless power receiving unit
  • the wireless power The battery of the wireless power receiver may be charged by a method such as electromagnetic induction or electromagnetic resonance between the transmitting coil of the transmitter and the receiving coil of the wireless power receiver.
  • the method of transmitting power by electromagnetic induction is a method of transmitting power using a magnetic induction phenomenon between a primary coil and a secondary coil.
  • a magnetic induction phenomenon between a primary coil and a secondary coil.
  • the electromagnetic induction method is the most practical method and is being applied to various devices. Conventional non-contact charging technology applied to electric toothbrushes, razors, smart devices, etc. applied electromagnetic induction. However, in the wireless charging technology using the electromagnetic induction method, if the electronic device is not mounted in a predetermined position of the wireless power transmission device or is not placed to face a specific direction for charging, charging efficiency may be lowered. In addition, since the wireless charging technology by the electromagnetic induction method requires a close distance between the first coil and the second coil for power transmission/reception, the distance between the electronic device and the wireless power transmitter may need to be close.
  • the wireless power transmission device has a shape corresponding to the shape of the electronic device to be charged may have to include a wireless charging cradle with
  • the wireless power transmitter in order for the wireless power transmitter to charge a plurality of electronic devices, primary coils as many as the number of electronic devices must be provided in the transmitter to charge the plurality of electronic devices, and must be placed in a designated area of the wireless power transmitter. can do.
  • the electronic device that is not placed in the designated area may remain uncharged until the user recognizes it by himself/herself.
  • the wireless power transmitter when the wireless power transmitter charges a plurality of electronic devices, it can cover the entire 360 degrees around the wireless power transmitter, and one primary coil provides wireless power to the plurality of electronic devices It is possible to supply a wireless power transmission device that can be charged even if it is not placed in a designated area.
  • a wireless power transmission device including a resonator that can be mounted on the wireless power transmission device or any location around it and is used to extend a transmission radius of wireless power.
  • a wireless power transmitter for wirelessly supplying power to at least one electronic device, comprising: a base housing; at least one resonator including a resonator housing coupleable to one side of the base housing and including at least one coil and at least one capacitor inside the resonator housing; and a power feeding unit disposed in the base housing and coupled to the resonator to generate an electromagnetic field for wirelessly transmitting power to the electronic device.
  • a wireless power transmitter for wirelessly supplying power to at least one electronic device, comprising: a base housing; a first resonator including a first resonator housing detachable from the base housing in a direction horizontal to the ground, and including at least one coil and at least one capacitor inside the first resonator housing; a second resonator including a second resonator housing detachable from the base housing in a direction perpendicular to the ground, and including at least one coil and at least one capacitor inside the second resonator housing; a power supply disposed in the base housing and coupled to at least one of the first resonator and the second resonator to generate an electromagnetic field for wirelessly transmitting power to the electronic device; and a periphery of the wireless power transmitting device It is possible to provide a wireless power transmitter including a processor for controlling whether the power supply unit supplies power to the first resonator or the second resonator according to the charging state monitoring information of the electronic
  • a wireless power transmitter capable of covering the entire 360 degrees around the wireless power transmitter.
  • a wireless power transmitter that provides a high degree of freedom without restrictions on a charging position and a charging direction of an electronic device.
  • a wireless power transmission device capable of charging even if it is not placed in a designated location if it is located only within a designated distance.
  • a wireless power transmission apparatus capable of disposing a resonator in an arbitrary position by providing a resonator separable from a base station, and extending a transmission radius by using the resonator.
  • a resonator separable from a base station it is possible to provide a wireless power transmission device that is easier to package products compared to an integrated resonator.
  • FIG. 1A is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 1B is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and a plurality of electronic devices according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2A illustrates an apparatus for transmitting power wirelessly and an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2B shows a detailed block diagram of a power transmission circuit and a power reception circuit according to various embodiments.
  • FIG 3 illustrates an apparatus for transmitting power wirelessly and at least one electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 shows an apparatus for transmitting power wirelessly according to an embodiment different from FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a base housing and a resonator of a wireless power transmitter are coupled to each other according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view illustrating a wireless power transmitter in which a first resonator and a second resonator are mounted on a base housing according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a top view of a wireless power transmitter in which a first resonator and a second resonator are mounted on a base housing according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a power feeding unit disposed between a first resonator and a second resonator and having a variable angle.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a charging operation of a plurality of electronic devices using an apparatus for transmitting power wirelessly according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a wireless charging operation according to posture information of an electronic device of a wireless power transmitter, according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment in which wireless charging efficiency by a wireless power transmitter is increased, according to various embodiments of the present disclosure
  • 1A is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 1B is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and a plurality of electronic devices according to various embodiments of the present disclosure
  • the apparatus 100 for transmitting power wirelessly may wirelessly transmit power 161 to the apparatus for receiving power wirelessly 150 (hereinafter, referred to as an 'electronic device 150').
  • the wireless power transmitter 100 may transmit power 161 to the electronic device 150 according to various charging methods.
  • the apparatus 100 for transmitting power wirelessly may transmit power 161 according to an induction method.
  • the wireless power transmitter 100 includes, for example, a power source, a DC-AC conversion circuit, an amplifier circuit, an impedance matching circuit, at least one capacitor, and at least one of a coil, a communication modulation/demodulation circuit, and the like.
  • the at least one capacitor may constitute a resonance circuit together with the at least one coil.
  • the wireless power transmission apparatus 100 may be implemented in a manner defined in a wireless power consortium (WPC) standard (or Qi standard). Also, for example, the wireless power transmitter 100 may transmit power 161 according to a resonance method.
  • the wireless power transmitter 100 is, for example, a power source, a DC-AC conversion circuit, an amplifier circuit, an impedance matching circuit, at least one capacitor, at least one coil, and out-of-band.
  • (Out-of-band) may include a short-range communication module (eg, Bluetooth low energy (BLE) short-range communication module) and the like.
  • At least one capacitor and at least one coil may constitute a resonance circuit.
  • the wireless power transmitter 100 may be implemented in a manner defined in an Alliance for Wireless Power (A4WP) standard (or an air fuel alliance (AFA) standard).
  • the wireless power transmitter 100 may include a coil capable of generating a time varying magnetic field whose magnitude is changed over time when an alternating current flows according to a resonance method or an induction method. A process in which the wireless power transmitter 100 generates a magnetic field may be expressed as that the wireless power transmitter 100 outputs the power 161 or transmits it wirelessly.
  • the electronic device 150 may include a coil in which an induced electromotive force is generated by a magnetic field whose size changes according to time formed around it. A process in which the electronic device 150 generates an induced electromotive force through a coil may be expressed as that power 161 is input to the electronic device 150 or that the electronic device 150 receives the power 161 wirelessly.
  • the wireless power transmitter 100 may communicate with the electronic device 150 .
  • the apparatus 100 for transmitting power wirelessly may communicate with the electronic device 150 according to an in-band method.
  • the wireless power transmitter 100 or the electronic device 150 may change a load (or load impedance) of data to be transmitted, for example, according to an on/off keying modulation scheme.
  • the wireless power transmitter 100 or the electronic device 150 determines the data transmitted from the counterpart device by measuring a load change (or load impedance change) based on a change in the magnitude of current, voltage, or power of the coil.
  • the wireless power transmitter 100 may communicate with the electronic device 150 according to an out-of-band scheme.
  • the wireless power transmitter 100 or the electronic device 150 may transmit/receive data using a short-range communication module (eg, a BLE communication module) provided separately from a coil or patch antenna.
  • a short-range communication module eg, a BLE communication module
  • the frequency band of the wireless power and the band of the short-range communication module are spaced apart from each other.
  • the frequency band of wireless power is 6.78 MHz
  • the frequency band of the short-range communication module is 2.4 GHZ.
  • the wireless power transmission device 100 or the electronic device 150 performing a specific operation various hardware included in the wireless power transmission device 100 or the electronic device 150, for example, a processor, a coil Alternatively, it may mean that a patch antenna or the like performs a specific operation.
  • the wireless power transmitter 100 or the electronic device 150 it may mean that the processor controls other hardware to perform the specific operation.
  • the wireless power transmission device 100 or the electronic device 150 performs a specific operation the specific operation stored in the storage circuit (eg, memory) of the wireless power transmission device 100 or the electronic device 150 is performed.
  • an instruction to perform is executed, it may mean causing a processor or other hardware to perform a specific operation.
  • the apparatus 100 for transmitting power wirelessly may form an electrical connection wirelessly with a plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n.
  • the plurality of electronic devices may include, for example, a portable communication device (eg, a smartphone), a wearable device (eg, a watch, a wireless earphone, an AR/VR device), a portable multimedia device (eg, a touchpad, a notebook computer), and a PDA. , a PMP, a camera, a portable medical device, and a home appliance (eg, a TV).
  • various types of electronic devices may be applied.
  • the wireless power transmission apparatus 100 may wirelessly transmit power 161 to the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n.
  • the wireless power transmitter 100 may transmit power to the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n through a resonance method.
  • a distance capable of transmitting and receiving power between the wireless power transmission apparatus 100 and the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n is 50 cm or less , preferably 30 cm or less.
  • the wireless power transmitter 100 may transmit power to the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n through an induction method.
  • the distance at which power can be transmitted and received between the wireless power transmitter 100 and the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n is preferably may be 10 cm or less.
  • at least one of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n receives power by a resonance method with the wireless power transmitter 100, and the plurality of electronic devices At least one other of the ones 150-1, 150-2, ..., 150-n may receive power through the wireless power transmission apparatus 100 and the induction method.
  • the processor included in the wireless power transmission apparatus 100 may control to wirelessly transmit preset power 161 to the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n.
  • the power preset for the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n is determined by the processor included in the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n. It may be the amount of power set to drive (eg, wake-up).
  • the preset power 161 includes various types of information (eg, various types of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n) of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n.
  • various power required information of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2,..., 150-n, voltage related to various powers of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2,..., 150-n, or Current information, various ratings (eg, effective values) of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2,..., 150-n, information on the plurality of electronic devices 150-1, 150-2,..., 150 -n) may be set in consideration of orientation information (eg, posture information).
  • the wireless power transmitter 100 may perform communication with the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n, respectively, simultaneously or sequentially, selectively or independently.
  • Each of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n transmits/receives data to be transmitted with the wireless power transmission device 100 according to any one of an in-band or out-of-band method. can do.
  • the data may be data for controlling power reception of each of the plurality of electronic devices.
  • the data may include various information of the plurality of electronic devices 150-1, 150-2, ..., 150-n.
  • 2A illustrates an apparatus for transmitting power wirelessly and an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 2B shows a detailed block diagram of a power transmission circuit and a power reception circuit according to various embodiments.
  • the wireless power transmission apparatus 100 includes a processor 102 , a short-range communication module 103 , a memory 105 , a power adapter 108 , or a power transmission circuit 109 . may include at least one of
  • the electronic device 150 includes a charger 151 , a processor 152 , a short-range communication module 153 , a battery 154 , a memory 155 , or a power receiving circuit 159 . It may include at least one.
  • the power transmission circuit 109 may wirelessly transmit power 161 according to at least one of an induction method, a resonance method, and an electromagnetic wave method. Detailed configurations of the power transmission circuit 109 and the power reception circuit 159 will be described in more detail below with reference to FIG. 2B .
  • the processor 102 may control overall operations of the apparatus 100 for transmitting power wirelessly. For example, the processor 102 determines whether to transmit the power 161 , controls the amount of the power 161 , or at least one function of the electronic device 150 (eg, initiation of charging). or interruption of charging).
  • the processor 102 or the processor 152 may be implemented with various circuits that can perform operations such as a general-purpose processor such as a CPU, a microprocessor, a micro controlling unit (MCU), and a field programmable gate array (FPGA), There is no restriction on its type.
  • the processor 102 may transmit/receive data to and from the electronic device 150 through the short-range communication module 103 .
  • the data may be used to control wireless power transmission/reception.
  • the short-range communication module 103 and the short-range communication module 153 are implemented as, for example, an out-of-band communication type short-range communication module (eg, a Bluetooth communication module (BT, BLE), or an NFC communication module), Alternatively, it may be implemented as an in-band communication type load modulation communication module.
  • the load modulation communication module includes, for example, a switch connected to the coil of the power receiving circuit 159 or through another element, and a dummy load connected to the coil directly or through another element through the switch. (eg dummy resistors or dummy capacitors).
  • the load modulation communication module may check information based on a change in voltage or current applied to a coil in the power transmission circuit 109 detected during the on/off process of the switch.
  • the power adapter 108 may receive power from the power source 106 and provide it to the power transmission circuit 109 .
  • the power adapter 108 may be, for example, a power interface, and may not be included in the wireless power transmission device 100 according to implementations of various embodiments.
  • the power receiving circuit 159 may wirelessly receive power from the power transmitting circuit 109 according to at least one of an induction method, a resonance method, and an electromagnetic wave method.
  • the power receiving circuit 159 may perform power processing for rectifying the received AC waveform power into a DC waveform, converting a voltage, or regulating power.
  • the charger 151 may charge the battery 154 using the received regulated power (eg, DC power).
  • the charger 151 may adjust at least one of a voltage or a current of the received power to transmit it to the battery 154 .
  • the battery 154 may store power and transfer it to other hardware.
  • a power management integrated circuit may receive power from the power receiving circuit 159 and transmit it to other hardware, or may receive power from the battery 154 and transmit it to other hardware.
  • the charger 151 may be included in the PMIC.
  • the processor 152 may control the overall operation of the electronic device 150 .
  • the memory 155 may store instructions for performing the overall operation of the electronic device 150 .
  • instructions for performing the overall operation of the wireless power transmission apparatus 100 may be stored, or information obtained through the short-distance communication module 103 and the amount of power to be transmitted A look-up table or equation information for a relationship between the obtained information and the amount of power to be transmitted may be stored.
  • the memory 105 or the memory 155 may be implemented in various forms such as read only memory (ROM), random access memory (RAM), or flash memory, and there is no limitation on the implementation form.
  • the power transmission circuit 109 may include a power amplifier 171 , a matching circuit 172 , a power supply unit 173 , and a transmission resonator 174 .
  • the power amplifier 171 or the inverter circuit may convert DC power received from the power adapter 108 into AC power.
  • the frequency of AC power may be set to 100 to 205 kHz or 6.78 MHz according to standards, but there is no limitation.
  • the matching circuit 172 changes at least one of a capacitance or a reactance of a circuit connected to the power feeding unit 173 under the control of the processor 102 so that the power transmitting circuit 109 and the power receiving circuit 159 are connected to each other. Impedance matching can be achieved.
  • the power feeding unit 173 may include at least one coil, and may supply power to the transmission resonator 174 through electromagnetic coupling with the coil of the transmission resonator 174 .
  • AC power or current
  • a magnetic field whose magnitude changes with time may be formed from the transmission resonator 174 , and accordingly, the power reception circuit 159 of the electronic device 150 . to output or transmit electric power in the form of an electromagnetic field.
  • the transmit resonator 174 may include at least one coil and at least one capacitor.
  • the power supply unit 173 may be disposed in the base housing 210 , and the transmission resonator 174 is physically separable from the base housing 210 inside the first resonator housing 231 or the second resonator housing 241 . can be placed in Details of the physical configuration of the power supply unit 173 and the transmission resonator 174 will be described later in detail with reference to FIG. 3 or less.
  • the reception resonator 181 of the power reception circuit 159 has a size according to time formed around An induced electromotive force may be generated by the changed magnetic field, and accordingly, the power receiving circuit 159 may receive power wirelessly.
  • the reception resonator 181 may include at least one coil and at least one capacitor.
  • the rectifying circuit 182 may rectify the received AC waveform power.
  • the converting circuit 183 may adjust the voltage of the rectified power and transmit it to the PMIC or the charger.
  • the power receiving circuit 159 may further include a regulator, or the converting circuit 183 may be replaced with a regulator.
  • the matching circuit 184 changes at least one of a capacitance or a reactance of a circuit connected to the reception resonator 181 under the control of the processor 152 , so that the power transmission circuit 109 and the power reception circuit 159 are connected to each other. Impedance matching can be achieved.
  • the apparatus 100 for transmitting power wirelessly may include at least one sensor 107 .
  • the at least one sensor 107 may be a sensor that measures the voltage and current of the wireless power transmitter 200 .
  • the output impedance of the power amplifier 171, which will be described later, and/or the input impedance of the power feeding unit 173 (eg, a signal input from the matching circuit 172 to the power feeding unit 173 through the at least one sensor 107 ) of impedance) can be measured.
  • V TX_IN transmission voltage
  • I TX_IN transmission current
  • the processor 102 may control the transmission and efficiency of wireless power to the plurality of electronic devices 150 according to a predetermined algorithm or a command input from a user in consideration of the detected impedance change.
  • the electronic device 150 may include at least one sensor 157 .
  • the electronic device 150 may detect the movement of the electronic device 150 by itself through at least one sensor 157 (eg, a motion sensor).
  • the motion sensor for detecting the motion may include, for example, at least one of a gyro sensor, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a gravity sensor, a geomagnetic sensor, and an infrared sensor.
  • the type of the sensor is not limited thereto.
  • the electronic device 150 may measure the voltage V RECT output from the rectifier circuit 182 using at least one sensor 157 . Based on the measured output voltage V RECT , a change in the positional relationship between the electronic device 150 and the wireless power transmitter 100 (whether close to or farther from the wireless power transmitter) may be checked. Data sensed by the sensor 157 may be provided to the processor 152 , and data received by the processor 152 may be provided to the wireless power transmitter 100 through the short-range communication module 153 .
  • the processor 102 of the apparatus 100 for transmitting power uses data detected from the sensor 107 and/or the sensor 157 to provide wireless power to the plurality of electronic devices 150 .
  • any one electronic device 150 among the plurality of electronic devices 150 may be disposed around the wireless power transmitter 100 in a lying state.
  • the electronic device 150 may be moved by a user and disposed closer to the wireless power transmission device 100 .
  • the processor 102 of the wireless power transmission device 100 determines that the electronic device 150 is in a lying state using data detected from the sensor 107 and/or the sensor 157 , and the wireless power transmission device It can be determined that the state is close to (100).
  • the processor 102 uses the data detected from the sensor 157 of the electronic device 150 , the short-range communication module 103 of the wireless power transmission device 100 and the short-range communication module ( 153), the data detected from the sensor 157 may be acquired.
  • a plurality of resonators for example, a first resonator laid horizontally (eg, a first resonator 230 to be described later in FIG. 3 ) and a second resonator (eg: When a second resonator 240 to be described later in FIG. 3 is included, the processor 102 determines the horizontally laid first resonator 230 based on the information that the electronic device 150 is in a horizontally laid state. Power may be transmitted to the electronic device 150 by selecting and using .
  • FIG 3 illustrates an apparatus for transmitting power wirelessly and at least one electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wireless power transmitter 200 (eg, the wireless power transmitter 100 of FIGS. 1A to 2A ) includes a base housing 210 and at least one resonator 230 and 240 .
  • a plurality of electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 may be provided, and may be freely mounted around the wireless power transmitter 200 .
  • the coordinate axes indicated in the drawings of this document may be for indicating a direction to which a certain element is directed.
  • the coordinate axes may be coordinate axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis) in a three-dimensional space.
  • the X axis may be an axis parallel to the horizontal direction (or longitudinal direction) of the wireless power transmitter 200
  • the Y axis may be parallel to the vertical direction (or width direction) of the wireless power transmitter 200 .
  • the Z axis may be an axis parallel to the height direction of the wireless power transmitter 200 .
  • the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, the wireless power transmitter 200 may be placed on a virtual plane including the X-axis and the Y-axis.
  • the coupling relationship of each component may be described with reference to the various drawings disclosed in this document and the coordinate axes included therein.
  • the base housing 210 together with the at least one resonator housing 231 and 241 forms the exterior of the wireless power transmission device 200 , and is included in the wireless power transmission device 200 in the internal space of the base housing 210 .
  • various electronic components eg, the processor 102 , the short-range communication module 103 , the memory 105 , the power adapter 108 , the power amplifier 171 , the matching circuit 172 , and the power supply unit 173 ) either
  • the various electronic components may be integrated and accommodated in a system module (eg, the system module 260 of FIG. 7 ) of the apparatus 200 for transmitting power wirelessly.
  • the shape of the base housing 210 of the wireless power transmission apparatus 200 is not limited to any specific embodiment.
  • the base housing 210 may have a cylindrical cylindrical shape as a whole, but is not limited thereto.
  • Various other embodiments may be applied, such as a polyhedron including a hexahedron.
  • the wireless power transmitter 200 may include resonators 230 and 240 .
  • the power transmission circuit 109 described above with reference to FIGS. 2A and 2B may be implemented by including the resonators 230 and 240 including at least one coil and at least one capacitor and surrounded by a resonant housing.
  • the transmit resonator 174 disclosed through the embodiment of FIG. 2B may be implemented as the resonators 230 and 240 in the embodiment shown in FIG. 3 .
  • the resonators 230 and 240 include a first resonator 230 including at least one coil and at least one capacitor and surrounded by a first resonator housing 231 and a first resonator 230 including at least one coil and at least one capacitor, and a second It may include a second resonator 240 surrounded by the resonator housing 241 .
  • the resonators 230 and 240 may be ring-shaped resonators in which a hollow part H is formed.
  • the first resonator 230 and the second resonator 240 have the same size, shape, and internal configuration of the housings 231 and 241 (eg, an internal configuration including at least one capacitor and at least one coil). Or it may be formed differently.
  • the base housing 210 may form a structure in which the first resonator housing 231 and the second resonator housing 241 can be mounted.
  • the first resonator housing 231 may be disposed to lie on the base housing 210 in a horizontal direction
  • the second resonator housing 241 may be disposed to lie on the base housing 210 in a vertical direction.
  • the first resonator housing 231 may be coupled to the cylindrical outer periphery of the base housing 210 in a lying state
  • the second resonator housing 241 is a central portion of the upper surface 211 of the base housing 210 . It may be erected by being coupled to the groove 212 formed in the .
  • the second resonator housing 241 may be mounted on the base housing 210 at a position where the first resonator housing 231 is mounted, and the first resonator at a position where the second resonator housing 241 is mounted.
  • the housing 231 may be mounted.
  • the first resonator housing 231 is mounted horizontally with respect to the base housing 210 (or with respect to the ground), and the second resonator housing 241 is mounted with respect to the base housing 210 (or on the ground). It should be noted that the description will be focused on the vertically mounted embodiment, but the present invention is not limited thereto.
  • the first resonator 230 mounted horizontally with respect to the base housing 210 is mainly coupled to electronic devices placed on the floor near the wireless power transmitter 200 to transmit wireless power. can do.
  • the second resonator 240 mounted vertically with respect to the base housing 210 is erected near the wireless power transmission device 200 or disposed to be spaced apart from the floor by a predetermined distance in the height direction of the wireless power transmission device 200 . It is mainly coupled to electronic devices that have been used and may transmit power wirelessly.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and according to some embodiments, the first resonator 230 is used to provide wireless power to electronic devices that are erected near the wireless power transmitter 200 or spaced apart from the floor by a predetermined distance. It is possible to transmit power, and it is also possible to transmit wireless power to electronic devices placed on the floor using the second resonator 240 .
  • charging electronic devices placed on the floor using the first resonator 230 and charging the electronic devices that are erected or spaced apart from the floor by a predetermined distance using the second resonator 230 is effective in transmission efficiency. may be more advantageous.
  • the first resonator housing 231 may be formed such that the entire portion (eg, a circumferential portion) of the first resonator housing 231 is exposed to the outside of the base housing 210 , but the second The resonator housing 241 may be formed such that at least a portion is introduced into the base housing 210 and the remaining portion is exposed to the outside. Since at least a portion of the second resonator housing 241 is inserted into the base housing 210 , the second resonator housing 241 can be stably mounted.
  • the shapes related to the base housing 210 , the first resonator housing 231 , and the second resonator housing 241 are not limited thereto and may vary.
  • the first resonator housing 231 and the second resonator housing 241 may be detachably coupled from the base housing 210 . As will be described later with reference to FIG. 4 , any one of the first resonator housing 231 or the second resonator housing 241 is spaced apart from the base housing 210 of the wireless power transmitter 200 by a certain distance, and spaced apart The wireless power charging range of the wireless power transmission apparatus 200 may be extended by using the resonator as a repeater.
  • the wireless power transmitter 200 may include a power supply unit 250 (eg, the power supply unit 173 of FIG. 2B ) in the base housing 210 .
  • a power supply unit 250 eg, the power supply unit 173 of FIG. 2B
  • the power feeding unit 250 may be electromagnetically coupled to the resonators 230 and 240 (eg, the transmission resonator 174 of FIG. 2B ), and the resonator receiving power through the coupling with the feeding unit 250 ( 230 and 240 (eg, the transmission resonator 174 of FIG. 2B ) may output or transmit power in the form of an electromagnetic field to electronic devices.
  • a power supply unit 250 is disposed on one side of the base housing 210 to generate an electromagnetic field, and the generated electromagnetic field is coupled to the first resonator 230 and the second resonator 240 , simultaneously or selectively can do it
  • the feeding unit 250 may be configured by a series/parallel connection between a coil having a loop of at least one turn or more and a capacitor.
  • the feeding unit 250 may be disposed on the base housing 210 , and at least a portion of the feeding unit 250 may be exposed to the outside of the base housing 210 .
  • the power feeding unit 250 may be disposed at various angles at which coupling with the resonators 230 and 240 may occur, and may be provided in plurality according to embodiments. In addition, a more detailed description of the power feeding unit 250 will be described later with reference to the embodiments shown in FIGS. 6 to 8 .
  • a transmission function may be performed.
  • the user can use the at least one electronic device 350-1, 350-2, 350-
  • Various display methods eg, LED light, sound, text message, voice, etc.
  • the charging state monitoring information of 3 can be intuitively recognized.
  • the state of charge monitoring information includes at least one of voltage information, current information, state of charge (SOC) information, and state of health (SOH) information about whether charging is possible or impossible. can do.
  • the power state of the electronic device may be checked through voltage information or current information.
  • the power state may mean the amount of electrical energy remaining until the batteries of the electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 are discharged.
  • the power state may be expressed as a percentage such as 0%, 10%, 50%, or 100%.
  • the state of charge SOC may indicate whether the electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 are being charged or not.
  • information on the state of whether the electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 can be charged or not can also be displayed.
  • the charging state monitoring information is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter 200 may acquire location information on at least one electronic device 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 positioned at 360 degrees around it.
  • the above-described phased array coil may be used, or a UWB radar sensor may be used.
  • a phased array coil and UWB radar sensor may be used together to further increase the accuracy of location information.
  • the charging state monitoring information may be acquired through the short-range communication module 103 of the wireless power transmission device 200 .
  • a method for displaying information regarding a method and location of power transmission for at least one electronic device 350-1, 350-2, 350-3 disposed around the wireless power transmission device 200, a charging state A schematic flow of a method for displaying information on can be as follows. First, the wireless power transmitter 200 transmits a load detection beacon and/or a power beacon, and feedbacks various information including voltage/wattage information from the electronic device reacting thereto. can receive Information on the electronic device obtained through the short-distance communication module 103 may be mapped with information received as feedback from the electronic device. Unique IDs for at least one electronic device 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 may be identified using the short-range communication module 103 included in the wireless power transmitter 200 .
  • a pairing operation may be performed with respect to the electronic device having the authenticated ID.
  • the paired wireless power transmitter 200 and the electronic device may transmit/receive various data related to, for example, a power state and a charging state.
  • location information on at least one electronic device 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 disposed around the wireless power transmitter 200 may be schematically obtained.
  • the wireless power transmission apparatus 200 resonates as a power transmission method for at least one electronic device 350-1, 350-2, 350-3 located at 360 degrees around the wireless power transmission apparatus 200.
  • a method eg, applying the first resonator 230 and the second resonator 240 of FIG. 3 ) may be adopted.
  • the wireless power transmitter 200 is fixed at a certain position, the electronic devices 350-1, 350-2, and 350-3 must be placed within a specified distance from the wireless power transmitter 200 to transmit power.
  • an effective distance for wireless power transmission between the wireless power transmitter 100 and the electronic devices 350-1, 350-2, and 350-3 may be 50 cm or less, preferably 30 cm or less.
  • 3 shows a first effective distance A as an example of an effective distance for wireless power transmission.
  • the first electronic device 350 - 1 and the second electronic device 350 - 2 are disposed within an effective distance (eg, the first effective distance A) for wireless power transmission. Therefore, the charging operation can be performed normally. In contrast, since the third electronic device 350 - 3 is disposed outside the effective distance, charging may not be performed or charging efficiency may be very poor.
  • FIG 4 illustrates an example of use of the apparatus 200 for transmitting power wirelessly according to various embodiments.
  • the first resonator housing 231 may be coupled to the outer periphery of the base housing 210 in a horizontally lying state.
  • the second resonator housing 241 may be coupled in a standing state to the groove 212 formed in the center of the upper surface 211 of the base housing 210 .
  • the wireless power transmitter 200 uses a point in which the resonator housings 231 and 241 can be separated from the base housing 210 to form any one resonator (eg, the second resonator 240 ). )) can be used as a repeater for relaying wireless power.
  • the second resonator housing 241 may be placed in a space around the wireless power transmitter 200 while the first resonator housing 231 is mounted on the base housing 210 .
  • the second resonator housing 241 may be placed in a horizontal direction with the ground at a location spaced apart from the wireless power transmitter 200 by a predetermined distance.
  • the first resonator 230 is coupled to the second resonator 240
  • the second resonator 240 and the electronic device 350 are coupled to each other in such a way that the electronic device of the wireless power transmitter 200 is coupled.
  • Wireless power output or transmission for 350 may be implemented.
  • the first resonator 230 may be coupled to transmit power wirelessly to electronic devices placed on the floor near the wireless power transmitter 200 . At this time, the effective distance for wireless power transmission by the first resonator 230 of the wireless power transmission apparatus 200 may be limited to the first effective distance A.
  • the second resonator 240 is disposed at a location spaced a predetermined distance from the wireless power transmitter 200 to transmit wireless power by the second effective distance B by the second resonator 240 .
  • the effect of extending the effective distance for example, in the case of the electronic device 350 shown in FIG. 4 , it is located outside the first effective distance A of the first resonator 230 , but is located within the second effective distance B of the second resonator 240 . Therefore, it is possible to receive power from the wireless power transmitter 200 .
  • the effective distance for wireless power transmission can be extended.
  • the base housing 210 of the wireless power transmission device 200, the base housing 210 and a separable resonator (eg, the first resonator 230 and / or the second resonator 240) ))
  • the housing of the detachable resonator eg, the first resonator housing 231 and/or the second resonator housing 241
  • the housing of the detachable resonator may be coupled to the base housing 210 or the base housing 210 according to the wireless charging environment desired by the user. It is possible to perform a wireless power charging function by placing it in an arbitrary location other than this.
  • FIG 5 is a diagram illustrating a state in which the base housing 210 and the resonator housing 231 (or 241) of the wireless power transmitter 200 are coupled to each other according to various embodiments of the present disclosure.
  • the first resonator housing 231 is exemplified as a resonator housing coupled to the base housing 210 , but even when the second resonator housing 241 is coupled to the base housing 210 .
  • the same or at least a part may be applied differently.
  • an outer periphery 214 corresponding to the hollow portion H of the first resonator housing 231 and the A stepped portion 213 for supporting the lower portion of the first resonator housing 231 when the first resonator housing 231 is laid down may be included.
  • the base housing 210 and the resonator housing 231 may be firmly coupled by being fitted with a predetermined tolerance. have.
  • the height of the outer periphery 214 of the base housing 210 may have a height corresponding to the thickness of the resonator housing 231 , but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter 200 may include an air circulation structure for cooling the first resonator 230 .
  • the base housing 210 of the wireless power transmitter 200 has at least one fan 270 and at least one outlet 215 through which cool air discharged from the fan 270 is discharged. may be provided.
  • the first resonator housing 231 has an intake port 234 for inhaling the cool air discharged from the fan 270 , and exhaust that flows through the first resonator housing 231 through the intake port 234 is discharged.
  • An exhaust port 233 may be formed.
  • the exhaust port 233 is formed on the outer periphery of the first resonator housing 231
  • the intake port 234 is formed on the inner periphery of the first resonator housing 231 , the discharge port 215 of the base housing 210 . ) and may be formed in a position corresponding to the According to an embodiment, as shown in FIG. 5 , the cold air discharged from the fan 270 is introduced into the first resonator housing 231 through the intake port 234 , and in the first resonator housing 231 . By flowing in a clockwise and/or counterclockwise direction, the first resonator 230 may be radiated and exhausted to the outside of the first resonator housing 231 .
  • the number and position of each of the fan 270 , the outlet 215 , the inlet 234 , and the exhaust port 233 may be set in various ways depending on the embodiment.
  • the cold air flowing inside the first resonator housing 231 may flow in various ways depending on the positions of the intake port 234 and the exhaust port 233 to discharge heat generated in the resonator. .
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing the wireless power transmitter 200 in which the first resonator 230 and the second resonator 240 are mounted on the base housing 210 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 7 is a cross-sectional view illustrating a top view of the wireless power transmitter 200 in which the first resonator 230 and the second resonator 240 are mounted on the base housing 210 according to various embodiments.
  • 8 is a diagram illustrating a power supply unit 250 disposed between the first resonator 230 and the second resonator 240 and having a variable angle.
  • the drawing discloses a first resonator 230 disposed horizontally with respect to the base housing 210 and a second resonator 240 disposed vertically with respect to the base housing 210 .
  • a space 245 for the flow of cold air is formed inside the second resonator housing 241 , and the second coil 246 wound by at least one-turn or more may be included in the space 245 .
  • the first resonator 230 may have substantially the same configuration as the second resonator 240 , and accordingly, the first resonator housing 231 includes a first coil 236 wound by at least 1-turn or more. can do.
  • a loop-shaped power supply unit 250 may be disposed at a position adjacent to the first resonator 230 and the second resonator 240 .
  • the feeding unit 250 may be electromagnetically coupled to the first resonator 230 and the second resonator 250 , and the first resonator 230 receiving power through the coupling with the feeding unit 250 .
  • the second resonator 240 may output or transmit wireless power in the form of an electromagnetic field to electronic devices.
  • the wireless power transmitter 200 may include a plurality of power feeders 250 .
  • the second resonator facing the first resonator 230 and facing the first feeding unit 251 and the second resonator 240 for generating an electromagnetic field in the first resonator 230
  • the second resonator A second feeding unit 252 for generating an electromagnetic field at 240 may be included.
  • the first feeding part 251 and the second feeding part 252 may extend from the inside of the base housing 210 and may face different directions.
  • any one feeding unit faces any one resonator it may mean that one resonator, which is a target to be coupled, is located closer to or inclined closer to the other feeding unit than the other feeding unit.
  • the position of the first feeding unit 251 with respect to the first resonator 230 is the second feeding unit 252 of the first resonator ( 230), or the inclination of the first feeding unit 251 with respect to the first resonator 230 is greater than the inclination of the second feeding unit 252 with respect to the first resonator 230 can
  • the first feeding unit 251 and the second feeding unit 252 may be connected to the system module 260 disposed in the base housing 210 .
  • the system module 260 may be accommodated in the base housing 210 , and may not be exposed to the outside of the base housing 210 according to an exemplary embodiment.
  • the first feeder 251 and the second feeder 252 may be electrically connected to the power amplifier 171 and/or the matching circuit 172 inside the system module 260 , respectively.
  • the first power feeding unit 251 and the second feeding unit 252 may be supplied to generate an electromagnetic field in the first resonator 230 and the second resonator 240 .
  • the first resonator 230 and the second resonator 240 may be coupled simultaneously or selectively with one feeding unit 250 to generate an electromagnetic field.
  • the first resonator 230 and the second resonator 240 may be coupled simultaneously with one feeding unit 250 , and the first resonator 230 coupled with one feeding unit 250 at the same time.
  • the second resonator 240 may output or transmit power in the form of an electromagnetic field, respectively.
  • the angle ⁇ of the power feeding unit 250 may be varied in a space formed between the first resonator housing 231 and the second resonator housing 241 .
  • the angle of the feeding unit 250 with respect to the first resonator housing 231 and/or the second resonator housing 241 is changed, the first resonator 230 and the second resonator 240 are respectively fed to the feeding unit 250 .
  • the magnitude of power to be output or transmitted to the outside by being coupled to may be different from each other.
  • the power output or transmitted from the first resonator 230 is The magnitude may be greater than the magnitude of power output or transmitted from the second resonator 240 .
  • the power feeding part is inclined with respect to a certain resonator housing, it may mean that the angle between the feeding part and the certain resonator housing becomes small.
  • the feeding unit 250 may be selectively coupled to any one of the first resonator 230 and the second resonator 240 .
  • the target to which the power feeding unit 250 feeds may be applied in various ways according to the environment around the wireless power transmitting apparatus 200 .
  • the power supply unit 250 is connected to the first resonator housing 231 .
  • An angle ⁇ formed with respect to may be formed to be small.
  • the first coil 236 of the first resonator 230 and the power feeding unit 250 are disposed adjacent to each other, and coupling efficiency between the first coil 236 and the power feeding unit 250 may be increased.
  • the power supply unit 250 is the first resonator. Since the angle ⁇ formed with respect to 230 is formed to be large, the distance between the power feeding unit 250 and the coil 246 of the second resonator 240 may be adjacent to each other.
  • the power supply unit 250 selects an optimal angle with good power efficiency to be transmitted to the electronic device.
  • the power feeding unit 250 may be coupled using one resonator as the main resonator, and may be coupled using the other resonator as the sub resonator.
  • the power feeding unit 250 may be coupled with a first resonator 230 assigned as a main resonator, and a second resonator 240 assigned with a sub-resonator may be coupled thereto.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a charging operation of a plurality of electronic devices using the wireless power transmission apparatus 200 according to various embodiments of the present disclosure.
  • At least one electronic device 350 - 1 , 350 using the wireless power transmitter 200 using the wireless power transmitter 200 described above with reference to FIGS. 1 to 6 . -2, 350-3, 350-4, 350-5) may perform a power transmission function.
  • the wireless power transmission device 200 by using the wireless power transmission device 200, not only the power transmission function, but also the at least one electronic device 350-1, 350-2, 350-3, Various display methods may be provided so that the charging state monitoring information of 350-4 and 350-5) can be intuitively recognized.
  • a display unit or a light emitting module may be provided on one surface of the base housing 210 .
  • an electronic device eg, 350 - 1
  • a display unit eg, a display
  • a plurality of electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , 350 - 3 and 350 - 4 on a virtual plane defined by the X and Y axes around the wireless power transmitter 200 . , 350-5) may be disposed.
  • the first electronic device 350 - 1 may be disposed on the upper left side of the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, and in this case, the first electronic device 350 - The power state of 1) may correspond to 95%.
  • the second electronic device 350 - 2 may be disposed on the lower left side of the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, and in this case, the second electronic device 350 - 2 The power state of may correspond to 18%.
  • the third electronic device 350 - 3 may be disposed on the upper right side of the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, and in this case, the third electronic device 350 - 2 is placed outside the effective distance (A) for wireless power transmission between the wireless power transmitter 100 and the electronic devices 350-1, 350-2, 350-3, 350-4, and 350-5, so charging efficiency It may fall off or charging may not be performed.
  • the fourth electronic device 350 - 4 may be disposed under the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, and in this case, the fourth electronic device 350 - 4 The power state may correspond to 70%.
  • the fifth electronic device 350 - 5 may be disposed at the lower right side of the wireless power transmitter 200 when the wireless power transmitter 200 is viewed from above, and in this case, the fifth electronic device 350 - 5
  • the power state of may correspond to 100%.
  • the wireless power transmission apparatus 200 performs a wireless power transmission operation for the first electronic device 350-1, the second electronic device 350-2, and the fourth electronic device 350-4. can do.
  • the first electronic device 350-1 and the second electronic device 350-2 correspond to electronic devices that consume a large amount of power compared to the same time, such as a smart phone including a display
  • the fourth electronic device ( 350-4) may correspond to a wearable electronic device that consumes relatively little power.
  • the first electronic device 350 - 1 and the second electronic device 350 - 2 may be in a state lying on the ground.
  • the fourth electronic device 350 - 2 is erected in a vertical state with respect to the ground or held in the hand of the user 400 , and may be spaced apart from the ground by a predetermined distance.
  • the wireless power transmitter 200 uses the processor 102 to determine the type of electronic device disposed in the vicinity, the state of charge of the electronic device, the distance between the electronic device and the wireless power transmitter 200, and the electronic device disposed in the vicinity. Power transmission efficiency may be adjusted according to whether the device is placed/recovered, whether foreign matter is detected, or a change in the amount of power received.
  • the wireless power transmitter 200 includes a plurality of electronic devices 350-1, 350-2, 350-3, 350-4, and 350-5 disposed around the wireless power transmitter 200.
  • the first electronic device 350 - 1 is disposed closest to the base housing 210 of the wireless power transmitter 200 in order to increase power transmission efficiency for the first electronic device 350 - 1 .
  • the amount of power supplied to the horizontally arranged first resonator 230 may be set to be larger than the amount of power supplied to the second resonator 240 .
  • the wireless power transmission apparatus 200 may include a plurality of electronic devices 350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-, disposed around the wireless power transmission apparatus 200 .
  • the second electronic device 350 - 2 since the second electronic device 350 - 2 has the lowest charging efficiency, the base housing 210 of the wireless power transmitter 200 to increase power transmission efficiency for the second electronic device 350 - 2 ), the amount of power supplied to the first resonator 230 disposed horizontally may be set to be larger than the amount of power supplied to the second resonator 240 .
  • the wireless power transmitter 200 is vertically disposed with respect to the base housing 210 of the wireless power transmitter 200 to increase charging efficiency for the fourth electronic device 350-4.
  • the amount of power supplied to the second resonator 240 may be set to be larger than the amount of power supplied to the first resonator 230 .
  • a method of adjusting the power transmission efficiency of the wireless power transmission apparatus 200 of the present disclosure may vary according to embodiments other than the above-described embodiments.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a wireless charging operation according to posture information of an electronic device of the wireless power transmitter 200 according to an embodiment.
  • the electronic device is located within a chargeable distance through at least one sensor 110 of the wireless power transmitter 200 or the short-range communication module 103 .
  • the wireless power transmission device 200 When the electronic device is located within the chargeable effective range A of the wireless power transmission device 200, the wireless power transmission device 200 provides a variety of (eg, various types of (eg, various types of electronic devices, a plurality of electronic devices) from the electronic device.
  • Various power requirements information, voltage or current information related to various powers of a plurality of electronic devices, various ratings (eg, effective values) information of a plurality of electronic devices, orientation information (eg, posture information) of a plurality of electronic devices 4 shows that the wireless power transmitter 200 receives motion information (posture information) of the electronic device in relation to operation S1002.
  • the wireless power transmitter 200 includes a plurality of resonators, for example, a first resonator 230 laid down horizontally and a second resonator 240 erected vertically
  • the electronic device A resonator suitable for power transmission may be selected according to the posture information of the , and wireless power may be coupled through the power supply unit.
  • AC power in order to form an electromagnetic field in the selected resonator, AC power (or current) may be applied to the power supply unit 220 oriented toward the resonator.
  • the wireless power transmitter 200 may perform a charging operation for the one electronic device in a state in which power reception is possible.
  • power to the plurality of electronic devices may be transmitted according to a charging priority according to a preset algorithm.
  • the processor 102 may control the power transmission circuit 172 to transmit power to the plurality of electronic devices according to the charging priority according to the preset algorithm.
  • the wireless power transmitter 200 may determine the charging priority of the plurality of electronic devices by itself according to a preset algorithm based on the charging state information of the plurality of electronic devices. In addition, power to the electronic device may be distributed according to the determined priority.
  • a high priority may be given to an electronic device in a low power state.
  • a high priority may be given to an electronic device that consumes a lot of power.
  • power may be equally distributed and transmitted.
  • a high priority may be given to an electronic device currently being used by the user.
  • a high priority may be given to an electronic device that is close to the wireless power transmitter 200 .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment in which wireless charging efficiency is increased when an electronic device approaches the vicinity of the wireless power transmitter 200 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 350 is disposed around the wireless power transmitter 200 .
  • the electronic device 350 may be disposed around the wireless power transmitter 100 in a lying state.
  • the electronic device 350 may be moved by a user and disposed closer to the wireless power transmitter 100 .
  • the electronic device 350 may be moved from a location P1 to a location P2.
  • the processor 102 of the wireless power transmission device 200 determines that the electronic device 350 is in a lying state using data detected from the sensor 107 and/or the sensor 157 , and the wireless power transmission device It can be determined that the state is close to (200).
  • the processor 102 transmits greater power to the electronic device 350 .
  • the amount of power applied to the coil 173 may be increased.
  • the processor 102 may transmit power to the electronic device 350 by feeding power to the horizontally laid first resonator 230 .
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. that one (eg first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively” When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • a processor eg, processor 120
  • a device eg, electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed herein may be included in a computer program product and provided.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed online (eg download or upload), directly between smartphones (eg smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.
  • a wireless power transmitter eg, a wireless power transmitter that wirelessly supplies power to at least one electronic device (eg, the electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 of FIG. 3 ):
  • the base housing eg, the base housing 210 of FIG. 3
  • a resonator housing eg, the first resonator housing 231 and/or the second resonator housing 241 of FIG.
  • the base housing coupled to one side of the base housing, and at least one coil and at least one inside the resonator housing at least one resonator including a capacitor of (eg, the first resonator 230 and/or the second resonator 240 of FIG. 3 ); and a power feeding unit disposed in the base housing and coupled to the resonator to generate an electromagnetic field for wirelessly transmitting power to the electronic device (eg, the power feeding unit 250 of FIG. 3 ). device can be provided.
  • the electronic device eg, the power feeding unit 250 of FIG. 3
  • the at least one resonator may be detachably coupled to the base housing.
  • the at least one resonator may be a ring-shaped resonator in which a hollow part is formed.
  • the at least one resonator includes a first resonator housing that can be coupled to one side of the base housing, and includes at least one coil and at least one capacitor inside the first resonator housing.
  • the second resonator may include a first resonator and a second resonator housing coupled to one side of the base housing, and a second resonator including at least one coil and at least one capacitor inside the second resonator housing.
  • the base housing may include an outer periphery corresponding to the hollow portion of the first resonator housing when the first resonator housing is seated, and a stepped portion for supporting the first resonator housing.
  • a groove for coupling the second resonator housing may be formed on an upper surface of the base housing.
  • the first resonator housing may be coupled to the base housing in a horizontal direction with respect to the ground, and the second resonator housing may be coupled to the base housing in a vertical direction with respect to the first resonator housing.
  • the feeding unit may include a first feeding unit configured to generate an electromagnetic field in the first resonator; and a second feeding unit configured to generate an electromagnetic field in the second resonator.
  • the angle of the feeding unit may be varied with respect to the resonator.
  • the angle of the power feeding unit with respect to the resonator may be changed according to posture information of an electronic device disposed around the wireless power transmitter.
  • At least one fan is accommodated in the inner space of the base housing, and at least one outlet through which the cool air discharged from the fan is discharged may be formed on an outer periphery of the base housing.
  • the resonator housing may be provided with an intake port for inhaling the cool air discharged from the fan and an exhaust port for discharging the exhaust that has flowed through the inside of the resonator housing from the intake port.
  • At least one sensor for measuring a transmission voltage or a transmission current of the at least one resonator may be further included.
  • the processor may control the power transmission circuit to adjust the efficiency of power transmitted to the electronic device according to a preset algorithm.
  • the processor transmits power according to a charging priority according to a preset algorithm for the plurality of electronic devices.
  • the power transmission circuit may be controlled.
  • a wireless power transmitter eg, a wireless power transmitter that wirelessly supplies power to at least one electronic device (eg, the electronic devices 350 - 1 , 350 - 2 , and 350 - 3 of FIG. 3 ):
  • the base housing eg, the base housing 210 of FIG. 3
  • a first resonator housing eg, the first resonator housing 231 of FIG. 3
  • detachable from the base housing in a direction parallel to the ground and at least one coil and at least one coil inside the first resonator housing a first resonator including a capacitor
  • a capacitor eg, the first resonator 230 of FIG.
  • a second resonator housing (eg, the second resonator housing 241 of FIG. 3 ) detachable from the base housing in a vertical direction with respect to the ground, and at least one coil and at least one capacitor inside the second resonator housing a second resonator including a (eg, the second resonator 240 of FIG. 3 ); and a feeding unit disposed in the base housing and coupled with at least one of the first resonator or the second resonator to generate an electromagnetic field for wirelessly transmitting power to the electronic device (eg, the feeding unit of FIG. 3 ).
  • the electronic device eg, the feeding unit of FIG. 3
  • the charging state monitoring information may include at least one of voltage information, current information, state of charge (SOC), and state of health (SOH).
  • At least one sensor for measuring a transmission voltage or a transmission current of the at least one resonator may be further included.
  • the feeding unit may include a first feeding unit configured to generate an electromagnetic field in the first resonator; and a second feeding unit configured to generate an electromagnetic field in the second resonator.
  • the angle of the power feeding unit with respect to the resonator may be changed according to posture information of an electronic device disposed around the wireless power transmitter.

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치에 있어서, 베이스 하우징; 상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 공진기 하우징을 포함하고, 상기 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 적어도 하나의 공진기; 및 상기 베이스 하우징에 결합되고, 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 공진기와 커플링되는 급전부;를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다. 상기와 같은 무선 전력 송신 장치는 실시예에 따라 다양할 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치
본 개시의 다양한 실시예들은, 전자 장치의 무선 충전을 위한 무선 전력 송신 장치에 관한 것이다.
무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 무선 전력 송신 장치(예: 충전 패드)에 올려놓기만 하면 휴대폰의 배터리가 자동으로 충전될 수 있는 기술을 말한다. 이러한 무선 충전 기술은 전자 제품에 전력 공급을 위한 커넥터를 구비하지 않아도 되어 방수기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않게 되므로 전자 장치의 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있다.
최근 무선 충전 기술이 발전하면서, 하나의 전자 장치(무선 전력 송신기)에서 다른 다양한 전자 장치(무선 전력 수신기)로 전력을 공급하여 충전하는 방법이 연구되고 있다. 무선 충전 기술에는 코일을 이용한 전자기 유도 방식과, 공진(resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 전자기파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/microwave radiation) 방식이 있다.
최근에는 예컨대 스마트 폰과 같은 전자 장치를 중심으로 전자기 유도 방식 또는 공진 방식을 이용한 무선 충전 기술이 보급되고 있다. 무선 전력 송신기(power transmitting unit, PTU)(예: 무선 전력 송신 장치)와 무선 전력 수신기(power receiving unit, PRU)(예: 스마트 폰 또는 웨어러블 전자 장치)가 접촉하거나 일정 거리 이내로 접근하면, 무선 전력 송신기의 전송 코일과 무선 전력 수신기의 수신 코일 사이의 전자기 유도 또는 전자기 공진 등의 방법에 의해 무선 전력 수신기의 배터리가 충전될 수 있다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 자기 유도 현상을 이용하여 전력을 전송하는 방식이다. 1차 코일에 교류 전류가 흐르면 1차 코일 주변에 시간적으로 변하는 자기장이 발생하고 수신단의 2차 코일에서 상기 자기장에 의해 유도 기전력이 발생하여 전력이 전달된다. 전자기 유도 방식의 경우 에너지 전송 효율이 뛰어나므로 현재까지 무선 충전 기술의 주류를 이루고 있다.
전자기 유도 방식은 가장 실용화가 많이 이루어져 있는 방식으로 다양한 기기에 응용되고 있다. 종래의 전동 칫솔, 면도기, 스마트 디바이스 등에 적용된 무접점 충전기술은 전자기 유도 방식을 적용하였다. 그런데, 전자기 유도 방식에 의한 무선 충전 기술은, 전자 장치를 무선 전력 송신 장치의 정해진 위치에 거치하지 않거나 충전을 위한 특정 방향을 향하도록 놓이지 않으면 충전 효율이 낮아질 수 있다. 아울러, 전자기 유도 방식에 의한 무선 충전 기술은 전력 송수신을 위한 제 1 코일과 제 2 코일 간의 거리가 가까울 것이 요구되므로, 전자 장치와 무선 전력 송신 장치 간의 거리가 가까워야 할 수 있다.
또한, 전자 장치가 와치, 이어폰, AR/ VR 글래스와 같은 웨어러블 전자 장치에 해당되는 경우에, 전자기 유도 방식을 이용한 무선 충전을 하려면, 무선 전력 송신 장치는 충전 하려는 대상인 전자 장치의 형상에 대응된 형상을 가진 무선 충전 크래들을 포함하여야 할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 장치가 복수 개의 전자 장치를 충전하려면, 복수 개의 전자 장치를 충전하기 위해 전자 장치의 수 만큼의 1차 코일을 송신 장치 내에 구비해야하고, 또한 무선 전력 송신 장치의 지정된 영역에 놓아야 할 수 있다. 지정된 영역에 놓이지 않은 전자 장치는 사용자가 스스로 인지할 때까지 충전이 이뤄지지 않은 상태로 남아 있을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치가 복수 개의 전자 장치를 충전하는데 있어서, 무선 전력 송신 장치 주위의 360도 전체를 커버할 수 있고, 1개의 1차 코일이 복수 개의 전자 장치에 무선 전력을 공급할 수 있으며, 지정된 영역에 놓여있지 않아도 충전이 가능한 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치 주위에 지정된 거리 안에만 있으면 전자 장치의 위치 및 전자 장치가 놓여지는 방향에 무관하게 충전이 가능한 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치 또는 그 주변의 임의의 위치에도 거치 가능하고 무선 전력의 전송 반경을 확장하는데 사용되는 공진기를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치에 있어서, 베이스 하우징; 상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 공진기 하우징을 포함하고, 상기 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 적어도 하나의 공진기; 및 상기 베이스 하우징에 배치되고 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 공진기와 커플링되는 급전부;를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치에 있어서, 베이스 하우징; 지면에 대하여 수평인 방향으로 상기 베이스 하우징에 탈착 가능한 제 1 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 1 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 1 공진기; 지면에 대하여 수직방향으로 상기 베이스 하우징에 탈착 가능한 제 2 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 2 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 2 공진기; 상기 베이스 하우징에 배치되고, 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 제 1 공진기 또는 제 2 공진기 중 적어도 하나의 공진기와 커플링되는 급전부;및 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 전자 장치의 충전 상태 모니터링 정보 및 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 급전부의 상기 제 1 공진기 또는 상기 제 2 공진기에 대한 급전 여부를 제어하는 프로세서를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 전자 장치를 충전하는데 있어서, 무선 전력 송신 장치 주위의 360도 전체를 커버할 수 있는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 충전 위치 및 충전 방향에 대한 제한 없이 높은 자유도를 제공하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 지정된 거리 내에만 위치하면 지정된 위치에 놓여있지 않아도 충전이 가능한 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 베이스 스테이션과 분리 가능한 공진기를 제공하여 공진기를 임의의 위치에 배치 가능하고, 이러한 공진기를 이용하여 전송 반경을 확장할 수도 있는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 베이스 스테이션과 분리 가능한 공진기를 제공하여 일체형 공진기 대비 상품 패키징에 용이한 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 1b는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 복수의 전자 장치들의 블록도를 도시한다.
도 2a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다.
도 2b는 다양한 실시예에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 상세 블록도를 도시한다.
도 3은, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 적어도 하나의 전자 장치를 도시한다.
도 4는, 도 3과 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시한다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 베이스 하우징과 공진기가 결합되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은, 다양한 실시예에 따른 베이스 하우징에 제 1 공진기 및 제 2 공진기가 장착된 무선 전력 송신 장치를 나타내는 측단면도이다.
도 7은, 다양한 실시예에 따른 베이스 하우징에 제 1 공진기 및 제 2 공진기가 장착된 무선 전력 송신 장치를 위에서 바라본 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은, 제 1 공진기 및 제 2 공진기 사이에 배치되고 각도가 가변 가능한 급전부를 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치를 이용한 복수의 전자 장치의 충전 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 무선 전력 송신 장치의 전자 장치의 자세 정보에 따른 무선 충전 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 11은, 다양한 실시예에 따른, 무선 전력 송신 장치에 의한 무선 충전 효율이 증가되는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다. 도 1b는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 복수의 전자 장치들의 블록도를 도시한다.
도 1a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(150)(이하, '전자 장치(150)'라 명명함)에 무선으로 전력(161)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 다양한 충전 방식에 따라 전자 장치(150)로 전력(161)을 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 유도 방식에 따라 전력(161)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 유도 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 통신 변복조 회로 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, WPC(wireless power consortium) 표준 (또는, Qi 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 또, 한 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 공진 방식에 따라 전력(161)을 송신할 수 있다. 공진 방식에 의한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 아웃-오브-밴드(Out-of-band) 근거리 통신 모듈(예: BLE(bluetooth low energy) 근거리 통신 모듈) 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일은 공진 회로를 구성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 교류 전류가 흐르면 시간에 따라 크기가 변경되는 시변 (time varying) 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력(161)을 출력한다 또는 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 전자 장치(150)는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 전자 장치(150)가 코일을 통하여 유도 기전력을 발생시키는 과정을, 전자 장치(150)에 전력(161)이 입력된다 또는 전자 장치(150)가 전력(161)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 인-밴드(In-band) 방식에 따라 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어 온/오프 키잉(on/off keying) 변조 방식에 따라, 로드(또는, 로드 임피던스)를 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 코일의 전류, 전압 또는 전력의 크기 변경에 기초하여 로드 변경(또는, 로드 임피던스 변경)을 측정함으로써, 상대 장치에서 송신하는 데이터를 판단할 수 있다. 또, 한 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 아웃-오브-밴드(Out-of-Band) 방식에 따라 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 코일 또는 패치 안테나와 별도로 구비된 근거리 통신 모듈(예: BLE 통신 모듈)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 전력의 주파수 대역과 근거리 통신 모듈의 대역은 서로 이격되어 있다. 예를 들면, AirFuel 표준의 경우, 무선 전력의 주파수 대역은 6.78MHz이고, 근거리 통신 모듈의 주파수 대역은 2.4GHZ이다.
본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 프로세서, 코일 또는 패치 안테나 등이 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 인스트럭션이 실행됨에 따라, 프로세서 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)과 무선으로 전기적 연결을 형성할 수 있다. 복수 개의 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 웨어러블 장치(예: 와치, 무선 이어폰, AR/VR 디바이스), 휴대용 멀티 미디어 장치(예: 터치 패드, 노트북), PDA, PMP, 카메라, 휴대용 의료 기기, 가전 장치(예: TV) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 밖에도 다양한 형태의 전자 장치가 적용될 수 있다.
무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)로 무선으로 전력(161)을 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신 장치(100)와 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n) 사이에 전력의 송수신이 가능한 거리는 50cm 이하, 바람직하게는 30cm 이하일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 유도 방식을 통하여 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 유도 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신 장치(100)와 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n) 사이에 전력의 송수신이 가능한 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n) 중 적어도 어느 하나는 무선 전력 송신 장치(100)와 공진 방식에 의하여 전력을 수신 받고, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n) 중 적어도 다른 어느 하나는 무선 전력 송신 장치(100)와 유도 방식에 의하여 전력을 수신 받을 수 있다.
무선 전력 송신 장치(100)에 포함된 프로세서는, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)로 무선으로 미리 설정된 전력(161)을 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)에 대하여 미리 설정된 전력은 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)에 포함된 프로세서를 구동(예: wake-up)시키기 위해 설정된 크기의 전력일 수 있다. 미리 설정된 전력(161)은 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 정보(예컨대,전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 유형, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 요구 전력 정보, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 전력과 관련된 전압 또는 전류 정보, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 정격(rating)(예컨대, 실효값) 정보, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 orientation 정보(예컨대, 자세 정보))를 고려하여 설정될 수 있다.
무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)과 각각, 동시에 또는 순차적으로, 선택적으로 또는 독립적으로, 통신을 수행할 수도 있다. 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)은 각각 무선 전력 송신 장치(100)와 송신하고자 하는 데이터를 인-밴드 또는 아웃-오브-밴드 중 어느 하나의 방식에 따라 송수신 할 수 있다.
여기에서 데이터는, 복수 개의 전자 장치들 각각의 전력 수신을 제어하기 위한 데이터일 수 있다. 또한, 상기 데이터는 복수 개의 전자 장치들(150-1,150-2,…,150-n)의 다양한 정보를 포함할 수 있다.
도 2a는 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치를 도시한다. 도 2b는 다양한 실시예에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 상세 블록도를 도시한다.
도 2a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 프로세서(102), 근거리 통신 모듈(103), 메모리(105), 전력 어댑터(108), 또는 전력 송신 회로(109) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 차저(charger)(151), 프로세서(152), 근거리 통신 모듈(153), 배터리(154), 메모리(155), 또는 전력 수신 회로(159) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전력 송신 회로(109)는 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력(161)을 송신할 수 있다. 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)의 상세 구성에 대하여서는 이하, 도면 2b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 프로세서(102)는, 무선 전력 송신 장치(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는, 전력(161)의 송신 여부를 결정하거나, 전력(161)의 크기를 제어하거나, 또는 전자 장치(150)의 적어도 하나의 기능(예를 들어, 충전의 개시 또는 충전의 중단)을 제어할 수도 있다. 프로세서(102) 또는 프로세서(152)는, CPU와 같은 범용 프로세서, 마이크로 프로세서, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array) 등의 연산을 수행할 수 있는 다양한 회로로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 프로세서(102)는, 근거리 통신 모듈(103)을 통하여 전자 장치(150)와 데이터를 송수신할 수 있다. 데이터는, 무선 전력 송수신의 제어에 이용될 수 있다. 근거리 통신 모듈(103) 및 근거리 통신 모듈(153)은, 예를 들어 아웃-오브-밴드 통신 방식의 근거리 통신 모듈(예: 블루투스 통신 모듈(BT, BLE), 또는 NFC 통신 모듈)로 구현되거나, 또는 인-밴드 통신 방식의 부하 변조 통신 모듈로 구현될 수 있다. 인-밴드 통신 방식인 경우, 부하 변조 통신 모듈은, 예를 들어 전력 수신 회로(159)의 코일에 직접 또는 다른 소자를 통하여 연결된 스위치와, 스위치를 통하여 코일에 직접 또는 다른 소자를 통하여 연결된 더미 로드(예: 더미 저항 또는 더미 커패시터)를 포함할 수 있다. 부하 변조 통신 모듈은, 스위치의 온/오프 과정에서 검출되는 전력 송신 회로(109) 내 코일에 인가되는 전압, 또는 전류의 변경에 기반하여 정보를 확인할 수 있다. 전력 어댑터(108)는, 전력 소스(106)로부터 전력을 수신하여 전력 송신 회로(109)로 제공할 수 있다. 전력 어댑터(108)는, 예를 들어 전력 인터페이스일 수 있으며, 다양한 실시예의 구현에 따라 무선 전력 송신 장치(100)에 포함되지 않을 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전력 수신 회로(159)는 전력 송신 회로(109)로부터 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전력 수신 회로(159)는, 수신된 교류 파형의 전력을 직류 파형으로 정류하거나, 전압을 컨버팅(converting)하거나, 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 전력 처리를 수행할 수 있다. 차저(151)는, 수신된 레귤레이팅된 전력(예: DC 전력)을 이용하여 배터리(154)를 충전할 수 있다. 차저(151)는, 수신된 전력의 전압 또는 전류 중 적어도 하나를 조정하여 배터리(154)로 전달할 수 있다. 배터리(154)는, 전력을 저장하고 있다가 다른 하드웨어로 전달할 수 있다. 도시되지는 않았지만, PMIC(power management integrated circuit)(미도시)가 전력 수신 회로(159)로부터 전력을 수신하여 다른 하드웨어로 전달하거나, 또는 배터리(154)로부터 전력을 수신하여 다른 하드웨어로 전달할 수도 있다. 또한 차저(151)은 PMIC에 포함되어 제공될 수 있다.
프로세서(152)는, 전자 장치(150)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 메모리(155)는, 전자 장치(150)의 전반적인 동작의 수행을 위한 인스트럭션이 저장될 수 있다. 메모리(105)에는, 무선 전력 송신 장치(100)의 전반적인 동작의 수행을 위한 인스트럭션이 저장될 수 있으며, 또는 근거리 통신 모듈(103)를 통하여 획득된 정보와 송신하여야 하는 전력의 크기 사이의 관계에 대한 룩업테이블 또는 획득된 정보와 송신하여야 하는 전력의 크기 사이의 관계에 대한 수학식 정보 등이 저장될 수 있다. 메모리(105) 또는 메모리(155)는, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등의 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 구현 형태에는 제한이 없다.
도 2b를 참조하면, 전력 송신 회로(109)는, 전력 증폭기(171), 매칭 회로(172), 급전부(173) 및 송신 공진기(174)를 포함할 수 있다. 전력 증폭기(171) 또는 인버터 회로는, 전력 어댑터(108)로부터 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 교류 전력의 주파수는, 표준에 따라 100 내지 205kHz 또는 6.78MHz 등으로 설정될 수 있으나, 제한은 없다. 매칭 회로(172)는, 프로세서(102)의 제어에 따라 급전부(173)와 연결되는 회로의 커패시턴스 또는 리액턴스 중 적어도 하나를 변경함으로써, 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)가 서로 임피던스 매칭되도록 할 수 있다. 급전부(173)는 적어도 하나의 코일을 포함하는 구성으로서, 송신 공진기(174)의 코일과 전자기적 커플링을 통해 송신 공진기(174)에 전력을 공급할 수 있다. 송신 공진기(174)에 교류 전력(또는 전류)이 인가되면, 송신 공진기(174)로부터 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장이 형성될 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(150)의 전력 수신 회로(159)로 전자기장 형태의 전력을 출력 또는 전송할 수 있다. 송신 공진기(174)는 적어도 하나의 코일과 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 급전부(173)는 베이스 하우징(210)에 배치될 수 있으며, 송신 공진기(174)는 상기 베이스 하우징(210)과 물리적으로 분리 가능한 제 1 공진기 하우징(231) 또는 제 2 공진기 하우징(241) 내부에 배치될 수 있다. 급전부(173) 및 송신 공진기(174)의 물리적 구성에 대한 상세한 내용은 이하 도 3 이하에서 상세히 후술한다.전력 수신 회로(159)의 수신 공진기(181)에는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생할 수 있으며, 이에 따라 전력 수신 회로(159)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 수신 공진기(181)는 도면에 도시되진 않았지만, 적어도 하나의 코일과 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 정류 회로(182)는, 수신된 교류 파형의 전력을 정류할 수 있다. 컨버팅 회로(183)는 정류된 전력의 전압을 조정하여 PMIC 또는 차저로 전달할 수 있다. 전력 수신 회로(159)는 레귤레이터를 더 포함할 수도 있으며, 또는 컨버팅 회로(183)가 레귤레이터로 치환될 수도 있다. 매칭 회로(184)는, 프로세서(152)의 제어에 따라 수신 공진기(181)와 연결되는 회로의 커패시턴스 또는 리액턴스 중 적어도 하나를 변경함으로써, 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)가 서로 임피던스 매칭되도록 할 수 있다.
도 2a를 다시 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 적어도 하나의 센서(107)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 센서(107)는 무선 전력 송신 장치(200)의 전압과 전류를 측정하는 센서일 수 있다. 적어도 하나의 센서(107)를 통해 이하 후술하는 전력 증폭기(171)의 출력 임피던스, 및/또는 급전부(173)의 입력 임피던스(예: 매칭 회로(172) 로부터 급전부(173)로 입력되는 신호의 임피던스)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서(107)를 이용해 송신 전압(VTX_IN) 및 송신 전류(ITX_IN)를 측정함으로써 전력 소모량을 모니터링 가능하고, 이를 통해 급전부(173)의 입력 임피던스의 변화를 검출할 수 있다. 임피던스 변화를 검출하면, 무선 전력을 수신하는 전자 장치(150)의 거치/회수 여부, 이물질 감지 여부, 전력 수신량의 변화 등을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)에서 복수의 전자 장치(150)를 충전하는 중 어느 하나의 전자 장치가 이동하여 무선 전력 송신 장치(100)와의 거리가 가까워지게 되면, 다른 전자 장치의 수신 전력 및 효율이 감소할 수 있다. 프로세서(102)는 검출된 임피던스의 변화를 고려하여, 기 지정된 알고리즘에 따라 또는 사용자로부터 입력된 명령에 따라 상기 복수의 전자 장치(150)에 대한 무선 전력의 송신 및 효율을 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(150)는 적어도 하나의 센서(157)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 전자 장치(150)는 적어도 하나의 센서(157)(예컨대, 모션 센서)를 통해 전자 장치(150)의 움직임을 스스로 감지할 수 있다. 상기 움직임을 감지하기 위한 모션 센서는, 그 예로서 자이로 센서, 가속도 센서, 각속도 센서, 중력 센서, 지자기 센서, 적외선 센서 중 적어도 어느 하나의 센서를 포함할 수 있다. 단 센서의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 전자 장치(150)는 적어도 하나의 센서(157)를 이용하여 정류회로(182)에서 출력되는 전압(VRECT)을 측정할 수도 있다. 측정된 출력 전압(VRECT)에 기반하여, 전자 장치(150)와 무선 전력 송신 장치(100)와의 위치 관계 변화(무선 전력 송신기와 가까워졌는지, 멀어졌는지)를 확인할 수 있다. 상기 센서(157)를 통해 센싱된 데이터는 프로세서(152)로 제공되고, 프로세서(152)가 수신한 데이터는 근거리 통신 모듈(153)을 통해 무선 전력 송신 장치(100)로 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(102)는 센서(107) 및/또는 센서(157)로부터 검출된 데이터를 활용하여 상기 복수의 전자 장치(150)에 대한 무선 전력의 송신 및 효율을 제어할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 전자 장치(150) 중 어느 하나의 전자 장치(150)는 눕혀진 상태에서 무선 전력 송신 장치(100)의 주변에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 전자 장치(150)는 사용자에 의해 이동되어 무선 전력 송신 장치(100)에 보다 가까이 배치될 수 있다. 이때, 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(102)는 센서(107) 및/또는 센서(157)로부터 검출된 데이터를 이용하여 전자 장치(150)가 눕혀진 상태임을 판단하고, 무선 전력 송신 장치(100)에 가까워진 상태임을 판단할 수 있다. 여기서 프로세서(102)는 전자 장치(150)의 센서(157)로부터 검출된 데이터를 활용하기 위해, 무선 전력 송신 장치(100)의 근거리 통신 모듈(103)과 전자 장치(150)의 근거리 통신 모듈(153) 간의 통신을 수행하여, 상기 센서(157)로부터 검출된 데이터를 획득할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신 장치(100)에 복수 개의 공진기, 예를 들면, 수평으로 눕혀진 제 1 공진기(예: 도 3에서 후술하는 제 1 공진기(230))와 수직으로 세워진 제 2 공진기(예: 도 3에서 후술하는 제 2 공진기(240))가 포함된 경우, 프로세서(102)는 전자 장치(150)가 수평으로 눕혀진 상태라는 정보에 기반하여, 상기 수평으로 눕혀진 제 1 공진기(230)를 선택 및 이용하여 상기 전자 장치(150)에 전력을 송신할 수도 있다.
도 3은, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 적어도 하나의 전자 장치를 도시한다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200)(예: 도 1a 내지 도 2a의 무선 전력 송신 장치(100))는 베이스 하우징(210), 및 적어도 하나의 공진기(230, 240)를 포함할 수 있다. 아울러, 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(200) 주위에 자유롭게 거치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 본 문서의 도면에 표시된 좌표축은 어떤 구성요소가 향하는 방향을 지칭하기 위한 것일 수 있다. 여기서의 좌표축은 3차원 공간 상의 좌표축(X축, Y축, Z축)일 수 있다. 도 3을 참조하면, X축은 무선 전력 송신 장치(200)의 가로 방향(또는 길이 방향)에 평행한 축일 수 있고, Y축은 무선 전력 송신 장치(200)의 세로 방향(또는 폭 방향)에 평행한 축일 수 있다. Z축은 무선 전력 송신 장치(200)의 높이 방향에 평행한 축일 수 있다. 또한, 후술하겠지만 도 7 이하의 도면을 참조하면 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)는 X축과 Y축을 포함하는 가상의 평면상에 놓일 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 도면들과 그에 포함된 좌표축들을 참조하여 각 구성요소들의 결합관계를 설명할 수 있다.
베이스 하우징(210)은 적어도 하나의 공진기 하우징(231, 241)과 함께 무선 전력 송신 장치(200)의 외관을 이루는 부분으로서, 베이스 하우징(210)의 내부 공간에는 무선 전력 송신 장치(200)에 포함되는 각종 전자 부품들(예: 프로세서(102), 근거리통신모듈(103), 메모리(105), 전력 어댑터(108), 전력 증폭기(171), 매칭 회로(172), 급전부(173)중 적어도 어느 하나)을 수용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 각종 전자 부품들은 집적되어 무선 전력 송신 장치(200)의 시스템 모듈(예: 도 7의 시스템 모듈(260))내부에 수용될 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)의 형상은 어떤 특정한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 3에 도시된 실시예에서, 베이스 하우징(210)은 전체적으로 원통 실린더 형상일 수 있으나 반드시 이에 한정되진 않는다. 육면체를 포함한 다면체와 같이 이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
무선 전력 송신 장치(200)는 공진기(230, 240)를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b를 통해 전술한 전력 송신 회로(109)는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하며 공진 하우징으로 둘러싸인 공진기(230, 240)를 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 2b의 실시예를 통해 개시된 송신 공진기(174)는 도 3에 도시된 실시예에서 공진기(230, 240)로서 구현될 수 있다.
공진기(230, 240)는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하며 제 1 공진기 하우징(231)으로 둘러싸인 제 1 공진기(230)와 제 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하며 제 2 공진기 하우징(241)으로 둘러싸인 제 2 공진기(240)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 공진기(230, 240)는 내측에 중공부(H)가 형성된 링 형상의 공진기일 수 있다. 제 1 공진기(230)와 제 2 공진기(240)는 하우징(231, 241)의 크기, 형상, 내부 구성(예: 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일을 포함하는 내부 구성) 등이 서로 동일하게 또는 다르게 형성될 수 있다.
베이스 하우징(210)은 상기 제 1 공진기 하우징(231) 및 제 2 공진기 하우징(241)을 거치할 수 있는 구조를 형성할 수 있다. 여기서 제 1 공진기 하우징(231)은 상기 베이스 하우징(210)에 수평방향으로 놓이도록 배치될 수 있고, 제 2 공진기 하우징(241)은 베이스 하우징(210)에 수직방향으로 놓이도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 공진기 하우징(231)은 베이스 하우징(210)의 원통형 외주연에 눕혀진 상태에서 결합될 수 있고, 제 2 공진기 하우징(241)은 베이스 하우징(210)의 상면(211) 중앙부에 형성된 홈(212)에 결합되어 세워질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 공진기(230)와 제 2 공진기(240)가 호환 가능하게 형성되어, 교차 배치도 가능할 수 있다. 예를 들면, 베이스 하우징(210)에 제 1 공진기 하우징(231)이 거치되는 위치에 제 2 공진기 하우징(241)를 거치할 수 있고, 제 2 공진기 하우징(241)이 거치되는 위치에 제 1 공진기 하우징(231)을 거치할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의상 제 1 공진기 하우징(231)이 베이스 하우징(210)에 대하여(또는 지면에 대하여) 수평하게 거치되고, 제 2 공진기 하우징(241)이 베이스 하우징(210)에 대하여(또는 지면에 대하여) 수직하게 거치된 실시예를 중심으로 설명하나, 이에 한정되지 않음을 유의해야 한다.
다양한 실시예들에 따르면, 베이스 하우징(210)에 대하여 수평하게 거치된 제 1 공진기(230)는 무선 전력 송신 장치(200) 인근의 바닥에 놓인 전자 장치들에 대하여 주로 커플링되어 무선 전력을 송신할 수 있다. 또한, 베이스 하우징(210)에 대하여 수직하게 거치된 제 2 공진기(240)는 무선 전력 송신 장치(200) 인근에 세워지거나, 무선 전력 송신 장치(200)의 높이 방향으로 바닥으로부터 소정거리 이격되어 배치된 전자 장치들에 대하여 주로 커플링되어 무선 전력을 송신할 수 있다. 단 반드시 이에 한정되는 것은 아니라, 어떤 실시예에 따르면, 제 1 공진기(230)를 이용하여 무선 전력 송신 장치(200) 인근에 세워지거나 바닥으로부터 소정거리 이격되어 배치된 전자 장치들에 대하여 무선으로 전력 송신할 수 있고, 제 2 공진기(240)를 이용하여 바닥에 놓인 전자 장치들에 대한 무선 전력을 송신하는 것도 가능하다. 다만, 제 1 공진기(230)를 이용해 바닥에 놓인 전자 장치들을 충전하고, 제 2 공지기(230)를 이용해 세워지거나, 바닥으로부터 소정거리 이격되어 배치된 전자 장치들을 충전하는 것이 송신 효율 적인 측면에서는 보다 유리할 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에 따르면, 제 1 공진기 하우징(231)은 베이스 하우징(210) 외부로 제 1 공진기 하우징(231)의 전체 부분(예: 원주 부분)이 노출되도록 형성될 수 있으나 제 2 공진기 하우징(241)은 적어도 일부분이 베이스 하우징(210)에 인입되고, 나머지 부분이 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 제 2 공진기 하우징(241)의 적어도 일부분이 베이스 하우징(210)에 인입되므로써 제 2 공진기 하우징(241)의 안정적인 거치가 가능하다. 단, 베이스 하우징(210), 제 1 공진기 하우징(231), 및 제 2 공진기 하우징(241)와 관련된 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제 1 공진기 하우징(231), 제 2 공진기 하우징(241)는 상기 베이스 하우징(210)으로부터 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이하 도 4를 통해 후술하겠지만, 상기 제 1 공진기 하우징(231) 또는 제 2 공진기 하우징(241) 중 어느 하나를 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)로부터 일정 거리 이격시켜 놓고, 이격된 공진기를 중계기로서 이용하여 무선 전력 송신 장치(200)의 무선 전력 충전 범위를 확장시킬 수도 있다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200)는 베이스 하우징(210)에 급전부(250)(예: 도 2b의 급전부(173))를 포함할 수 있다.
급전부(250)는 공진기(230, 240)(예: 도 2b의 송신 공진기(174))와 전자기적으로 커플링 될 수 있고, 급전부(250)와의 커플링을 통해 전력을 전달받은 공진기(230, 240)(예: 도 2b의 송신 공진기(174))는 전자 장치들에 대하여 전자기장 형태의 전력으로 출력 또는 전송할 수 있다. 예를 들면, 베이스 하우징(210)의 일 측에는 급전부(250)가 배치되어 전자기장을 생성하고, 생성된 전자기장을 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)에, 동시에 또는 선택적으로 커플링시킬 수 있다. 급전부(250)는 적어도 1 turn이상의 루프를 갖는 코일과 캐패시터의 직/병렬 연결로 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 급전부(250)는 베이스 하우징(210)에 배치되되 급전부(250) 적어도 일부는 베이스 하우징(210)의 외부에 노출될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 급전부(250)는 공진기(230, 240)와 커플링이 발생할 수 있는 다양한 각도로 배치가능하며, 실시예에 따라 복수개로 구비될 수도 있다. 이 밖에 급전부(250)에 대한 더욱 상세한 설명은 이하 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예를 통해 후술한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상술한 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 전력 출력 또는 전송 기능을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 상기 전력 출력 또는 전송 기능뿐만 아니라, 사용자로 하여금 상기 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)의 충전 상태 모니터링 정보가 직관적으로 인식될 수 있도록 다양한 표시 방법(예를 들어 LED light, 사운드, 텍스트 메시지, 음성 등)을 제공할 수 있다.
여기서 충전 상태 모니터링 정보란 전압(voltage) 정보, 전류(current) 정보, 충전 상태 (state of charge, SOC) 정보, 충전이 가능한지 또는 불가능한지에 대한 상태(state of health, SOH) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전압 정보 또는 전류 정보를 통해 전자 장치의 전력 상태를 확인할 수 있다. 전력 상태란 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)의 배터리가 방전되기 까지 남아있는 전기적 에너지의 양을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 전력 상태는 0%, 10%, 50%, 100%와 같은 퍼센티지로 나타낼 수 있다. 충전 상태(SOC)는 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)가 충전되고 있는지 여부 또는 충전되고 있지 않은지 여부를 나타낼 수 있다. 본 개시의 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)가 충전이 가능한지 또는 불가능한지에 상태에 대한 정보(SOH)도 함께 표시할 수 있다. 상기 충전 상태 모니터링 정보는 이에 한정되지 않는다.
무선 전력 송신 장치(200)는 주위 360도에 위치한 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 위치 정보를 획득할 수도 있다. 위치 정보를 획득하기 위하여, 전술한 위상 배열 코일을 사용하거나, UWB radar 센서를 사용할 수 있다. 또는 위치 정보의 정확성을 더욱 높이기 위하여 위상 배열 코일과 UWB radar 센서를 함께 사용할 수도 있다. 충전 상태 모니터링 정보는, 무선 전력 송신 장치(200)의 근거리 통신 모듈(103)를 통하여 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른, 무선 전력 송신 장치(200) 주위에 배치된 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 전력 송신 방법 및 위치에 관한 정보 표시 방법, 충전 상태에 관한 정보 표시 방법에 대한 개략적인 흐름은 다음과 같을 수 있다. 먼저 무선 전력 송신 장치(200)에서 로드 검출 비콘(load detection beacon) 및/또는 파워 비콘(power beacon)을 송출하고, 이에 대해 반응한 전자 장치로부터 전압/전력량 정보를 포함한 다양한 정보를 피드백(feedback) 받을 수 있다. 전자 장치로부터 피드백(feedback) 받은 정보와 근거리 통신 모듈(103)를 통해 획득된 전자 장치에 대한 정보를 매핑(mapping)할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)에 포함된 근거리 통신 모듈(103)를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 고유 ID를 식별할 수 있다. 나아가, 인증된 ID를 가진 전자 장치에 대하여 페어링(pairing) 동작을 수행할 수 있다. 페어링된 무선 전력 송신 장치(200)와 전자 장치는, 예를 들면 전력 상태 및 충전 상태 등에 관한 다양한 데이터를 송수신할 수 있다. 그리고 무선 전력 송신 장치(200)의 주위에 배치된 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 위치 정보를 개략적으로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200) 주위 360도에 위치한 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)에 대한 전력 송신 방법으로써 공진 방식을 채택(예: 도 3의 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240) 적용)할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)가 어떤 위치에 고정되어 있다고 가정하면, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 지정된 거리 내에 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3)가 배치되어야 전력이 송신될 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 송신장치(100)와 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3) 사이에 무선 전력 송신을 위한 유효 거리는 50cm 이하, 바람직하게는 30cm 이하일 수 있다. 도 3에는 무선 전력 송신을 위한 유효 거리에 대한 예시로 제 1 유효 거리(A)가 도시된다. 도 3에 도시된 실시예에 따르면, 제 1 전자 장치(350-1) 및 제 2 전자 장치(350-2)는 무선 전력 송신을 위한 유효 거리(예: 제 1 유효 거리(A)) 내에 배치되므로 충전 동작이 정상적으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 제 3 전자 장치(350-3)는 유효 거리 밖에 배치되므로 충전이 이루어지지 않거나 충전 효율이 매우 떨어질 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(200)의 사용례를 도시한다.
도 3에서 전술한 실시예에 따르면, 제 1 공진기 하우징(231)은 베이스 하우징(210)의 외주연에 수평으로 눕혀진 상태로 결합될 수 있다. 그리고, 제 2 공진기 하우징(241)은 베이스 하우징(210)의 상면(211) 중앙부에 형성된 홈(212)에 세워진 상태로 결합될 수 있다.
이와 달리 도 4를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200)는 공진기 하우징(231, 241)이 베이스 하우징(210)으로부터 분리될 수 있는 점을 이용하여 어느 하나의 공진기(예: 제 2 공진기(240))를 무선 전력의 중계를 위한 중계기로 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 공진기 하우징(231)을 베이스 하우징(210)에 거치시킨 상태에서, 제 2 공진기 하우징(241)을 무선 전력 송신 장치(200) 주위의 공간에 놓을 수 있다. 이때, 제 2 공진기 하우징(241)은 무선 전력 송신 장치(200)로부터 소정 거리 이격된 위치에서 지면과 수평한 방향으로 놓일 수 있다. 이러한 배치 상태에서 제 1 공진기(230)는 제 2 공진기(240)와 커플링되고, 제 2 공진기(240)와 전자 장치(350)가 커플링 되는 방식으로 무선 전력 송신 장치(200)의 전자 장치(350)에 대한 무선 전력 출력 또는 전송이 구현될 수 있다.
제 1 공진기(230)는 무선 전력 송신 장치(200) 인근의 바닥에 놓인 전자 장치들과 무선 전력을 송신할 수 있도록 커플링(coupling)될 수 있다. 이때의, 무선 전력 송신 장치(200)의 제 1 공진기(230)에 의한 무선 전력 송신을 위한 유효 거리는 제 1 유효 거리(A)로 제한될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 소정 거리 이격된 위치에 상기 제 2 공진기(240)가 배치되어 제 2 공진기(240)에 의한 제 2 유효 거리(B)만큼 무선 전력 송신을 위한 유효 거리가 확장되는 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 전자 장치(350)의 경우 제 1 공진기(230)의 제 1 유효 거리(A) 밖에 위치하지만, 제 2 공진기(240)의 제 2 유효 거리(B) 내에 위치하므로, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력을 수신할 수 있게 된다.
도면에 도시되진 않았으나, 제 2 공진기(240)가 무선 전력 송신 장치(200)에 수직하게 거치되고, 제 1 공진기(230)를 무선 전력 송신 장치(200)로부터 소정 거리 이격된 위치에 배치시키는 경우에도 무선 전력 송신을 위한 유효 거리가 확장되는 효과를 얻을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210), 베이스 하우징(210)과 분리 가능한 분리형 공진기(예: 제 1 공진기(230) 및/또는 제 2 공진기(240))를 구비할 수 있다. 그리고 사용자가 원하는 무선 충전 환경에 따라 상기 분리형 공진기의 하우징(예: 제 1 공진기 하우징(231) 및/또는 제 2 공진기 하우징(241))을 베이스 하우징(210)에 결합하거나, 베이스 하우징(210)이 아닌 임의의 위치에 배치하여 무선 전력 충전 기능을 수행할 수 있다. 나아가 분리형 공진기(예: 제 1 공진기(230) 및/또는 제 2 공진기(240))의 적절한 배치를 이용하여 무선 전력 송신을 위한 유효 거리를 확장시키는 이점을 가질 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)과 공진기 하우징(231)(또는 241)가 결합되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5에 대한 이하의 설명은, 베이스 하우징(210)에 결합되는 공진기 하우징으로서 제 1 공진기 하우징(231)을 예시로 하나, 베이스 하우징(210)에 제 2 공진기 하우징(241)이 결합되는 경우에도 동일하게 또는 적어도 일부분이 상이하게 적용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스 하우징(210)에 제 1 공진기 하우징(231)의 안정적인 안착을 위하여, 상기 제 1 공진기 하우징(231)의 중공부(H)에 대응하는 외주연(214)과, 상기 제 1 공진기 하우징(231)이 눕혀질 때 제 1 공진기 하우징(231)의 하부를 지지하기 위한 단턱부(213)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 공진기 하우징(231)이 베이스 하우징(210)에 결합시, 베이스 하우징(210)와 공진기 하우징(231)은 소정의 공차를 가진 상태에서 끼워 맞춤됨으로써 견고하게 결합될 수 있다. 도 5 에 도시된 실시예에 따르면, 베이스 하우징(210)의 외주연(214)의 높이는 공진기 하우징(231)의 두께에 대응하는 높이를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 제 1 공진기(230)의 냉각을 위한 공기 순환 구조를 포함할 수 있다. 상기 공기 순환 구조에 대한 예시로서, 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)에는 적어도 하나의 팬(270)과 상기 팬(270)으로부터 배출된 냉기가 토출되는 적어도 하나의 토출구(215)가 구비될 수 있다. 나아가, 제 1 공진기 하우징(231)에는 상기 팬(270)으로부터 배출된 냉기를 흡기하는 흡기구(234)와 상기 흡기구(234)로부터 유입되어 상기 제 1 공진기 하우징(231) 내부를 유동한 배기를 배출하기 위한 배기구(233)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 배기구(233)는 상기 제 1 공진기 하우징(231)의 외주연에 형성되고, 흡기구(234)는 제 1 공진기 하우징(231)의 내주연에서 상기 베이스 하우징(210)의 토출구(215)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 팬(270)으로부터 토출된 냉기는 상기 흡기구(234)를 통해 제 1 공진기 하우징(231) 내부로 유입되고, 제 1 공진기 하우징(231) 내부에서 시계 방향 및/또는 반시계 방향으로 유동하여 제 1 공진기(230)를 방열시키고 제 1 공진기 하우징(231)의 외부로 배기될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 팬(270), 토출구(215), 흡기구(234), 배기구(233) 각각의 개수와 위치 등은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 도면에 도시되진 않았지만, 제 1 공진기 하우징(231)의 내부에 유동하는 냉기는 상기 흡기구(234) 및 배기구(233)의 위치에 따라 다양한 방식으로 유동하여 상기 공진기에서 발생된 열을 배출할 수 있다.
도 6은, 다양한 실시예에 따른 베이스 하우징(210)에 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)가 장착된 무선 전력 송신 장치(200)를 나타내는 측단면도이다. 도 7은, 다양한 실시예에 따른 베이스 하우징(210)에 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)가 장착된 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라본 모습을 나타내는 단면도이다. 도 8은, 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240) 사이에 배치되고 각도가 가변 가능한 급전부(250)를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 함께 참조하여, 무선 전력 송신 장치(200)의 내부 구조에 대해 살펴본다. 도면에는 베이스 하우징(210)에 대하여 수평하게 배치된 제 1 공진기(230)와 베이스 하우징(210)에 대하여 수직하게 배치된 제 2 공진기(240)가 개시된다. 제 2 공진기 하우징(241)의 내부는 냉기의 유동을 위한 공간(245)이 형성되고, 상기 공간(245) 내부에는 적어도 1-turn 이상 권취된 제 2 코일(246)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 공진기(230)는 제 2 공진기(240)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이에 따라 제 1 공진기 하우징(231) 내부에 적어도 1-turn 이상 권취된 제 1 코일(236)을 포함할 수 있다.
제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)와 인접한 위치에는, 루프(loop) 형태의 급전부(250)가 배치될 수 있다. 급전부(250)는 제 1 공진기(230), 및 제 2 공진기(250)와 전자기적으로 커플링될 수 있고, 급전부(250)와의 커플링을 통해 전력을 전달받은 제 1 공진기(230), 및 제 2 공진기(240)는 전자 장치들에 대하여 전자기장 형태의 무선 전력을 출력 또는 전송 송신할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 복수 개의 급전부(250)를 포함할 수 있다. 예컨대, 급전부(250)로서, 제 1 공진기(230)를 향하고 상기 제 1 공진기(230)에 전자기장을 생성하기 위한 제 1 급전부(251) 및 제 2 공진기(240)를 향하고 상기 제 2 공진기(240)에 전자기장을 생성하기 위한 제 2 급전부(252)를 포함할 수 있다. 제 1 급전부(251) 및 제 2 급전부(252)는 베이스 하우징(210)내부로부터 연장되되 서로 다른 방향을 향할 수 있다. 여기서 어떤 하나의 급전부가 어떤 하나의 공진기를 향한다는 것은, 커플링되는 대상인 어떤 하나의 공진기에 대하여 다른 하나의 급전부에 비해 더 가까이 위치하거나 더 가까이 기울어진 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 제 1 급전부(251)가 제 1 공진기(230)를 향한다는 것은 제 1 급전부(251)의 제 1 공진기(230)에 대한 위치가 제 2 급전부(252)의 제 1 공진기(230)에 대한 위치보다 더 가깝거나, 제 1 급전부(251)의 제 1 공진기(230)에 대한 기울어짐이 제 2 급전부(252)의 제 1 공진기(230)에 대한 기울어짐보다 큰 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 급전부(251) 및 제 2 급전부(252)는 베이스 하우징(210)에 배치된 시스템 모듈(260)과 연결될 수 있다. 시스템 모듈(260)은 베이스 하우징(210)의 내부에 수용될 수 있으며, 일 실시예에 따르면 베이스 하우징(210) 외부로 노출되지 않을 수 있다. 상기 제 1 급전부(251) 및 제 2 급전부(252)는 시스템 모듈(260) 내부의 전력 증폭기(171) 및/또는 매칭 회로(172)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 제 1 급전부(251) 및 제 2 급전부(252)는, 예컨대 무선 전력 송신 장치(200) 주위에 배치된 전자 장치의 자세 정보에 기반하여 프로세서(102)에 의해, 동시에 또는 선택적으로, 급전되어 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)에 전자기장을 생성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)는 하나의 급전부(250)와 동시에 또는 선택적으로, 커플링되어 전자기장을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)는 하나의 급전부(250)와 동시에 커플링될 수 있고, 하나의 급전부(250)와 동시에 커플링된 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)에서 각각 전자기장 형태의 전력을 출력 또는 전송할 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에 따르면, 급전부(250)는 제 1 공진기 하우징(231)과 제 2 공진기 하우징(241) 사이에 형성된 공간 상에서 각도(θ)가 가변될 수 있다. 제 1 공진기 하우징(231) 및/또는 제 2 공진기 하우징(241)에 대한 급전부(250)의 각도가 가변되면, 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)가 각각 급전부(250)와 커플링되어 외부로 출력 또는 전송하는 전력의 크기가 서로 상이해질 수 있다. 예컨대, 급전부(250)를 제 1 공진기 하우징(231) 및 제 2 공진기 하우징(241) 중 제 1 공진기 하우징(231)에 더 가깝게 기울이면, 제 1 공진기(230)로부터 출력 또는 전송되는 전력의 크기가 제 2 공진기(240)로부터 출력 또는 전송되는 전력의 크기보다 클 수 있다. 여기서 급전부가 어떤 공진기 하우징에 대하여 가깝게 기울어진다는 것은, 급전부와 어떤 공진기 하우징 사이의 각도가 작아지는 것을 의미할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 급전부(250)의 각도를 변화시킴으로써, 급전부(250)까 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240) 중 어느 하나와 선택적으로 커플링되도록 할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 급전부(250)가 급전하는 대상은 무선 전력 송신 장치(200) 주변의 환경에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200) 주변에 지면에 배치된 전자 장치가 있는 경우(예: 도 3의 전자 장치(350-1))에는 급전부(250)가 제 1 공진기 하우징(231)에 대해서 형성한 각도(θ)가 작게 형성될 수 있다. 이때 제 1 공진기(230)의 제 1 코일(236)과 급전부(250)는 인접하게 배치되며, 제 1 코일(236)과 급전부(250) 간의 커플링 효율이 높아질 수 있다. 또 한 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200) 주변에 지면으로부터 소정 높이에 위치한 전자 장치가 있는 경우(예: 도 3의 전자 장치(350-2))에는 급전부(250)가 제 1 공진기(230)에 대해서 형성한 각도(θ)가 크게 형성되어 급전부(250)와 제 2 공진기(240) 코일(246) 사이의 거리가 인접하게 될 수 있다.
일 실시예에 따르면 제 1 공진기(230) 및 제 2 공진기(240)가 하나의 급전부(250)를 공유하는 경우, 급전부(250)는 전자 장치에 송신되는 전력 효율이 좋은 최적의 각도를 가질 수 있다. 이 경우 급전부(250)는 어느 하나의 공진기를 메인 공진기로 삼아 커플링되고, 다른 하나의 공진기를 서브 공진기로 삼아 커플링될 수 있다. 예를 들면, 급전부(250)는 메인 공진기로서 제 1 공진기(230)가 할당되어 커플링될 수 있고, 서브 공진기로서 제 2 공진기(240)가 할당되어 커플링될 수 있다.
도 9는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치(200)를 이용한 복수의 전자 장치의 충전 동작을 나타내는 도면이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 도 1 내지 도 6에서 전술한 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 상기 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5)에 대한 전력 송신 기능을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(200)를 이용하여 상기 전력 송신 기능뿐만 아니라, 사용자로 하여금 상기 적어도 하나의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5)의 충전 상태 모니터링 정보가 직관적으로 인식될 수 있도록 다양한 표시 방법을 제공할 수도 있다. 예컨대 상기 충전 상태 모니터링 정보를 표시하기 위하여, 베이스 하우징(210)의 일면에 표시부를 구비하거나, 발광 모듈을 구비할 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 충전 상태 모니터링 정보를 표시하기 위하여, 표시부(예: 디스플레이)가 구비된 전자 장치(예: 350-1)를 이용할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200) 주변의 X축과 Y축에 의해 정의되는 가상의 평면 상에, 복수 개의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5)가 배치될 수 있다. 이 중 제 1 전자 장치(350-1)는, 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)의 좌측 상단에 배치될 수 있고, 이때 제 1 전자 장치(350-1)의 전력 상태는 95%에 해당될 수 있다. 제 2 전자 장치(350-2)는, 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)의 좌측 하단에 배치될 수 있고, 이때 제 2 전자 장치(350-2)의 전력 상태는 18%에 해당될 수 있다. 제 3 전자 장치(350-3)는, 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)의 우측 상단에 배치될 수 있고, 이때 제 3 전자 장치(350-2)는 무선 전력 송신장치(100)와 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5) 사이에 무선 전력 송신을 위한 유효 거리(A)를 벗어나 배치되므로 충전 효율이 떨어지거나 충전이 이루어지지 않을 수 있다. 제 4 전자 장치(350-4)는, 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)의 하단에 배치될 수 있고, 이때 제 4 전자 장치(350-4)의 전력 상태는 70%에 해당될 수 있다. 제 5 전자 장치(350-5)는, 무선 전력 송신 장치(200)를 위에서 바라볼 때, 무선 전력 송신 장치(200)의 우측 하단에 배치될 수 있고, 이때 제 5 전자 장치(350-5)의 전력 상태는 100%에 해당될 수 있다. 상술한 예시에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 제 1 전자 장치(350-1), 제 2 전자 장치(350-2), 제 4 전자 장치(350-4)에 대한 무선 전력 송신 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 제 1 전자 장치(350-1) 및 제 2 전자 장치(350-2)는 디스플레이를 포함하는 스마트 폰과 같이 동일 시간 대비 전력 소모량이 큰 전자 장치가 해당되고, 제 4 전자 장치(350-4)는 상대적으로 전력 소모량이 적은 웨어러블 전자 장치에 해당될 수 있다. 도 9에 도시된 실시예에서, 제 1 전자 장치(350-1) 및 제 2 전자 장치(350-2)는 지면에 눕혀진 상태일 수 있다. 이와 달리, 제 4 전자 장치(350-2)는 지면에 대해 수직한 상태로 세워지거나 사용자(400)의 손에 파지된 상태로서, 지면으로부터 소정거리 이격되어 있을 수 있다.
무선 전력 송신 장치(200)는, 프로세서(102)를 이용하여 주변에 배치된 전자 장치의 종류, 전자 장치의 충전 상태, 전자 장치와 무선 전력 송신 장치(200) 사이의 거리, 주변에 배치된 전자 장치의 거치/회수 여부, 이물질 감지 여부, 또는 전력 수신량의 변화 등에 따라 전력 송신 효율을 조절할 수 있다.
예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)는, 무선 전력 송신 장치(200) 주변에 배치된 복수의 전자 장치들(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5) 중에서, 제 1 전자 장치(350-1)가 가장 가까이 배치된 경우, 제 1 전자 장치(350-1)에 대한 전력 송신 효율을 높이기 위해 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)에 대하여 수평하게 배치된 제 1 공진기(230)에 대한 전력 공급량을 제 2 공진기(240)에 대한 전력 공급량에 비해 크게 설정할 수 있다.
또 한 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)는, 무선 전력 송신 장치(200) 주변에 배치된 복수의 전자 장치들(350-1, 350-2, 350-3, 350-4, 350-5) 중에서, 제 2 전자 장치(350-2)가 충전 효율이 가장 낮으므로, 제 2 전자 장치(350-2)에 대한 전력 송신 효율을 높이기 위해 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)에 대하여 수평하게 배치된 제 1 공진기(230)에 대한 전력 공급량을 제 2 공진기(240)에 대한 전력 공급량에 비해 크게 설정할 수 있다.
또 한 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)는, 제 4 전자 장치(350-4)에 대한 충전 효율을 높이기 위해 무선 전력 송신 장치(200)의 베이스 하우징(210)에 대하여 수직하게 배치된 제 2 공진기(240)에 대한 전력 공급량을 제 1 공진기(230)에 대한 전력 공급량에 비해 크게 설정할 수 있다.
본 개시의 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 송신 효율을 조절하는 방법은 상술한 실시예 외에도 실시예에 따라 다양할 수 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 무선 전력 송신 장치(200)의 전자 장치의 자세 정보에 따른 무선 충전 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 동작 S1001과 관련하여, 무선 전력 송신 장치(200)의 적어도 하나의 센서(110) 또는 근거리 통신 모듈(103)을 통하여, 전자 장치가 충전 가능 거리 내에 위치됨을 확인할 수 있다.
전자 장치가 무선 전력 송신 장치(200)의 충전 가능한 유효 범위(A)내에 위치한 경우, 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치로부터 다양한 (예컨대,전자 장치들(의 다양한 유형, 복수 개의 전자 장치들의 다양한 요구 전력 정보, 복수 개의 전자 장치들의 다양한 전력과 관련된 전압 또는 전류 정보, 복수 개의 전자 장치들의 다양한 정격(rating)(예컨대, 실효값) 정보, 복수 개의 전자 장치들의 orientation 정보(예컨대, 자세 정보))을 수신받을 수 있다. 도 4에는 동작 S1002와 관련하여 무선 전력 송신 장치(200)가 전자 장치의 모션 정보(자세 정보)를 받는 것이 도시된다.
동작 S1003과 관련하여, 무선 전력 송신 장치(200)에 복수 개의 공진기, 예를 들면, 수평으로 눕혀진 제 1 공진기(230)와 수직으로 세워진 제 2 공진기(240)가 포함된 경우, 상기 전자 장치의 자세 정보에 따라, 전력 전송에 적합한 공진기를 선택하여 급전부를 통해 무선 전력을 커플링시킬 수 있다.
동작 S1004와 관련하여, 선택된 공진기에 전자기장을 형성시키기 위하여, 해당 공진기를 지향하는 급전부(220)에 교류 전력(또는 전류)을 인가할 수 있다.
무선 전력 송신 장치(200)의 무선 충전 동작 실시예와 관련하여 이밖에 다양한 실시예가 적용될 수 있다.
무선 전력 송신 장치(200) 주위에 하나의 전자 장치가 위치한 경우에, 무선 전력 송신 장치(200)는 상기 하나의 전자 장치가 전력 수신이 가능한 상태인 경우 이에 대한 충전 동작을 수행할 수 있다.
이와 달리, 무선 전력 송신 장치(200) 주위에 복수 개의 전자 장치가 배치된 경우는, 기 설정된 알고리즘에 따른 충전 우선 순위에 의해 상기 복수 개의 전자 장치에 대한 전력을 전송할 수 있다. 프로세서(102)는 상기 기 설정된 알고리즘에 따른 충전 우선 순위에 의해 상기 복수 개의 전자 장치에 대한 전력을 전송하도록 전력 송신 회로(172)를 제어할 수 있다.
무선 전력 송신 장치(200)는 복수 개의 전자 장치의 충전 상태 정보에 기반하여, 기 설정된 알고리즘에 따라 는 복수 개의 전자 장치에 대한 충전 우선 순위를 스스로 결정할 수 있다. 그리고 결정된 우선 순위에 따라 전자 장치에 대한 전력을 배분할 수 있다.
예를 들면, 저전력 상태인 전자 장치에 대하여 높은 우선 순위를 부여할 수 있다. 예를 들면, 전력 소모가 큰 전자 장치에 대하여 높은 우선 순위를 부여할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 전자 장치의 전력 상태가 동일한 경우에는 전력을 동일하게 배분하여 전송할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 현재 사용중인 전자 장치에 대하여 높은 우선 순위를 부여할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)와 거리가 가까운 전자 장치에 대하여 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.
도 11은, 다양한 실시예에 따른, 무선 전력 송신 장치(200)의 주변에 전자 장치가 가까워 지는 경우, 무선 충전 효율이 증가되는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200)의 주변에 전자 장치(350)가 배치된 것이 도시된다. 예를 들면, 전자 장치(350)는 눕혀진 상태에서 무선 전력 송신 장치(100)의 주변에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 전자 장치(350)는 사용자에 의해 이동되어 무선 전력 송신 장치(100)에 보다 가까이 배치될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(350)는 위치 P1에서 위치 P2로 이동될 수 있다. 이때, 무선 전력 송신 장치(200)의 프로세서(102)는 센서(107) 및/또는 센서(157)로부터 검출된 데이터를 이용하여 전자 장치(350)가 눕혀진 상태임을 판단하고, 무선 전력 송신 장치(200)에 가까워진 상태임을 판단할 수 있다. 나아가, 무선 전력 송신 장치(200)에 전자 장치(350)가 가까워질 때, 보다 큰 전력을 송신하도록 하는 알고리즘이 미리 지정된 경우, 상기 프로세서(102)는 전자 장치(350)에 보다 큰 전력을 송신하도록 코일(173)에 인가되는 전력의 크기를 증가시킬 수 있다. 여기서 프로세서(102)는 상기 수평으로 눕혀진 제 1 공진기(230)에 급전함으로써 상기 전자 장치(350)에 전력을 송신할 수 있다.
본 문서에 발명된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 발명된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3))에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(200))에 있어서, 베이스 하우징(예: 도 3의 베이스 하우징(210)); 상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 공진기 하우징(예: 도 3의 제 1 공진기 하우징(231) 및/또는 제 2 공진기 하우징(241))을 포함하고, 상기 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 적어도 하나의 공진기(예: 도 3의 제 1 공진기(230) 및/또는 제 2 공진기(240)); 및 상기 베이스 하우징에 배치되고, 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 공진기와 커플링되는 급전부(예: 도 3의 급전부(250));를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 공진기는 상기 베이스 하우징에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 공진기는, 내측에 중공부가 형성된 링 형상의 공진기일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 공진기는, 상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 제 1 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 1 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 1 공진기 및 상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 제 2 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 2 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 2 공진기를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 베이스 하우징은, 상기 제 1 공진기 하우징 안착시, 상기 제 1 공진기 하우징의 중공부에 대응하는 외주연과, 상기 제 1 공진기 하우징을 지지하기 위한 단턱부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 베이스 하우징은, 상면에 상기 제 2 공진기 하우징을 결합시키기 위한 홈이 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 공진기 하우징은 지면에 대하여 수평인 방향으로 상기 베이스 하우징에 결합되고, 상기 제 2 공진기 하우징은 상기 제 1 공진기 하우징에 대하여 수직방향으로 상기 베이스 하우징에 결합될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 급전부는, 상기 제 1 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 1 급전부;및 상기 제 2 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 2 급전부;를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 급전부는 상기 공진기에 대하여 각도가 가변 될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 급전부는 무선 전력 송신 장치 주변에 배치된 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 공진기에 대하여 각도가 가변될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 베이스 하우징의 내부공간에는 적어도 하나의 팬이 수용되고, 상기 베이스하우징의 외주연에는 상기 팬으로부터 배출된 냉기가 토출되는 적어도 하나의 토출구가 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 공진기 하우징에는 상기 팬으로부터 배출된 냉기를 흡기하는 흡기구 및 상기 흡기구로부터 유입되어 상기 공진기 하우징 내부를 유동한 배기를 배출하기 위한 배기구가 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 공진기의 송신 전압 또는 송신 전류를 측정하는 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는, 기 설정된 알고리즘에 따라 전자 장치에 전송되는 전력의 효율을 조절하도록 상기 전력 송신 회로를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치 주위에 복수 개의 전자 장치가 배치된 경우에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 전자 장치에 대한 기 설정된 알고리즘에 따른 충전 우선 순위에 의해 전력을 전송하도록 상기 전력 송신 회로를 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(350-1, 350-2, 350-3))에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(200))에 있어서, 베이스 하우징(예: 도 3의 베이스 하우징(210)); 지면에 대하여 수평인 방향으로 상기 베이스 하우징에 탈착 가능한 제 1 공진기 하우징(예: 도 3의 제 1 공진기 하우징(231))을 포함하고, 상기 제 1 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 1 공진기(예: 도 3의 제 1 공진기(230)); 지면에 대하여 수직방향으로 상기 베이스 하우징에 탈착 가능한 제 2 공진기 하우징(예: 도 3의 제 2 공진기 하우징(241))을 포함하고, 상기 제 2 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 2 공진기(예: 도 3의 제 2 공진기(240)); 및 상기 베이스 하우징에 배치되고, 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 제 1 공진기 또는 제 2 공진기 중 적어도 하나의 공진기와 커플링되는 급전부(예: 도 3의 급전부(250));및 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 전자 장치의 충전 상태 모니터링 정보 및 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 급전부의 상기 제 1 공진기 또는 상기 제 2 공진기에 대한 급전 여부를 제어하는 프로세서(예: 도 2a의 프로세서(102))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 충전 상태 모니터링 정보는, 전압(voltage) 정보, 전류(current) 정보, SOC(state of charge), SOH(state of health) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 공진기의 송신 전압 또는 송신 전류를 측정하는 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 급전부는, 상기 제 1 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 1 급전부;및 상기 제 2 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 2 급전부;를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 급전부는 무선 전력 송신 장치 주변에 배치된 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 공진기에 대하여 각도가 가변될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치에 있어서,
    베이스 하우징;
    상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 공진기 하우징을 포함하고, 상기 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 적어도 하나의 공진기; 및
    상기 베이스 하우징에 배치되고, 상기 전자 장치에 무선 전력을 송신하기 위한 전자기장을 생성하기 위해 상기 공진기와 커플링되는 급전부;를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공진기는 상기 베이스 하우징에 탈착 가능하게 결합된 무선 전력 송신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공진기는, 내측에 중공부가 형성된 링 형상의 공진기인 무선 전력 송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공진기는,
    상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 제 1 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 1 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 1 공진기 및
    상기 베이스 하우징의 일측에 결합 가능한 제 2 공진기 하우징을 포함하고, 상기 제 2 공진기 하우징 내부에 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 제 2 공진기를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스 하우징은,
    상기 제 1 공진기 하우징 안착시, 상기 제 1 공진기 하우징의 중공부에 대응하는 외주연과, 상기 제 1 공진기 하우징을 지지하기 위한 단턱부를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스 하우징은,
    상면에 상기 제 2 공진기 하우징을 결합시키기 위한 홈이 형성된 무선 전력 송신 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 공진기 하우징은 지면에 대하여 수평인 방향으로 상기 베이스 하우징에 결합되고,
    상기 제 2 공진기 하우징은 상기 제 1 공진기 하우징에 대하여 수직방향으로 상기 베이스 하우징에 결합되는 무선 전력 송신 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 급전부는,
    상기 제 1 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 1 급전부;및
    상기 제 2 공진기에 전자기장을 생성하기 위한 제 2 급전부;를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전부는 무선 전력 송신 장치 주변에 배치된 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 공진기에 대하여 각도가 가변 가능한 무선 전력 송신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 하우징의 내부공간에는 적어도 하나의 팬이 수용되고, 상기 베이스하우징의 외주연에는 상기 팬으로부터 배출된 냉기가 토출되는 적어도 하나의 토출구가 형성되고,
    상기 공진기 하우징에는 상기 팬으로부터 배출된 냉기를 흡기하는 흡기구 및 상기 흡기구로부터 유입되어 상기 공진기 하우징 내부를 유동한 배기를 배출하기 위한 배기구가 형성된 무선 전력 송신 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공진기의 송신 전압 또는 송신 전류를 측정하는 적어도 하나의 센서를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치 주변의 전자 장치의 충전 상태 모니터링 정보 및 전자 장치의 자세 정보에 따라 상기 급전부의 상기 제 1 공진기 또는 상기 제 2 공진기에 대한 급전 여부를 제어하는 프로세서를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 기 설정된 알고리즘에 따라 전자 장치에 전송되는 전력의 효율을 조절하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치 주위에 복수 개의 전자 장치가 배치된 경우에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수 개의 전자 장치에 대한 기 설정된 알고리즘에 따른 충전 우선 순위에 의해 전력을 전송하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 충전 상태 모니터링 정보는, 전압(voltage) 정보, 전류(current) 정보, SOC(state of charge), SOH(state of health) 중 적어도 하나를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
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