WO2023204450A1 - 무선 전력 수신 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

무선 전력 수신 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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WO2023204450A1
WO2023204450A1 PCT/KR2023/003170 KR2023003170W WO2023204450A1 WO 2023204450 A1 WO2023204450 A1 WO 2023204450A1 KR 2023003170 W KR2023003170 W KR 2023003170W WO 2023204450 A1 WO2023204450 A1 WO 2023204450A1
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wireless power
range
power
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packet
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PCT/KR2023/003170
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최진식
박배원
신승식
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a wireless power reception device and a method of operating the same.
  • Wireless power transmission technology using magnetic induction is a method of transmitting power using an electromagnetic field induced in a coil.
  • the wireless power transmission device generates an electromagnetic field by applying current to the transmission coil, and receives wireless power by the generated electromagnetic field. By creating an induced electromotive force in the receiving coil of the device, power can be transmitted wirelessly.
  • the wireless power receiving device can perform in-band communication while wirelessly receiving power from the wireless power transmitting device.
  • the wireless power reception device can provide information to the wireless power transmission device by performing in-band communication.
  • a wireless power reception device may perform in-band communication based on an amplitude shift keying (ASK) modulation method.
  • At least one additional element may be selectively connected to the resonance circuit of the wireless power receiving device through a switch, and the wireless power receiving device may perform modulation by controlling the on/off state of the switch.
  • the amplitude of the current and/or voltage applied to the transmission coil of the wireless power transmission device may change.
  • the wireless power transmission device can confirm information provided by the wireless power reception device by demodulating and/or decoding information about the amplitude of the current and/or voltage applied to the transmission coil.
  • the current and/or voltage applied to the transmission coil of the wireless power transmission device may change as described above.
  • a change in voltage in at least one capacitor included in the wireless power transmission device may cause charging and discharging in the at least one capacitor.
  • expansion and contraction of the dielectric inside the at least one capacitor may occur. Expansion and contraction of the dielectric can cause vibration.
  • the generated vibration may be transmitted to surrounding components and heard by the user as noise.
  • the modulation frequency according to the ASK modulation method may be 2 kHz based on the Qi standard.
  • the expansion and contraction of the dielectric due to the modulation may also have a corresponding modulation frequency, which may be included in the audible frequency band (eg, 2 to 20000 Hz), resulting in audible noise.
  • the capacitor included in the wireless power receiving device may also expand and contract according to modulation, and this may also be heard by the user as audible noise.
  • the wireless power receiving device may select a desired control point, for example, desired power, and determine an actual control point currently operating.
  • the wireless power reception device can check the control error value based on the desired control point and the actual control point and provide it as a control error packet.
  • the wireless power transmission device may transmit power by controlling the amplitude, frequency, and/or duty cycle based on the control error packet confirmed from the wireless power reception device.
  • the wireless power receiving device may adjust the period of providing control error packets based on the ratio of the desired control point and the actual control point.
  • Control error packets may be provided according to a period within a specified range (eg, 50ms to 350ms). For example, the wireless power receiving device may provide a control error packet according to a relatively long period (e.g., 150 ms) if the ratio between the desired control point and the actual control point is within a set range, and the desired control point and the actual control point may be connected. If the rate of control points is outside the specified range, control error packets can be provided at a relatively short period (e.g., 50 ms).
  • the wireless power transmitting device may Even if transmitted, the amount of power required by the wireless power receiving device may not be delivered. In this case, since the wireless power receiving device does not receive the required power, it may provide control error packets at a rapid rate in order to quickly reach the required power. In order for the wireless power receiving device to provide control error packets, the wireless power receiving device uses in-band communication based on the ASK modulation method that uses changes in the resonance point within the wireless power receiving device, resulting in a small amount of power as the provision cycle of the control error packet becomes faster. This may cause a decrease in transmission efficiency, and audible noise may occur due to expansion and contraction of the dielectric inside the capacitor.
  • a wireless power receiving device that receives wireless power from a wireless power transmitting device includes a receiving coil, at least one dummy element, and at least one switch electrically connecting the receiving coil and the at least one dummy element.
  • a power receiving circuit comprising: and at least one controller, wherein the at least one controller, based on confirming that the first ratio between the received power received through the power receiving circuit and the reference power is within a first range, performs a first period: Accordingly, controlling the at least one switch to provide a packet related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device, and based on confirming that the first ratio is outside the first range, less than the first period controlling the at least one switch to provide the packets according to a second period, and after the first rate is outside the first range, a third period greater than the second period based on identifying a designated event. It may be set to control the at least one switch to provide the packet according to.
  • a method of operating a wireless power receiving device that receives wireless power from a wireless power transmitting device may include a first ratio between the received power received through a power receiving circuit of the wireless power receiving device and the reference power. Based on confirmation that it is within the range, controlling at least one switch included in the power reception circuit to provide a packet related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device according to a first period; based on confirming that the first rate is outside the first range, controlling the at least one switch to provide the packet according to a second period that is smaller than the first period; and after the first rate is outside the first range, controlling the at least one switch to provide the packets according to a third period greater than the second period based on identifying a designated event. can do.
  • a wireless power receiving device and a method of operating the same provide a method of controlling at least one switch of the wireless power receiving device to adjust a period of providing packets related to adjustment of transmission power to the wireless power transmitting device. can do.
  • Figure 1 shows a block diagram of a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment.
  • Figure 2 shows a block diagram of a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment.
  • FIG. 3A shows signals resulting from control of switches corresponding to modulation capacitors in a wireless power reception device according to an embodiment.
  • FIG. 3B shows a demodulated voltage confirmed by demodulating a signal from a transmission coil of a wireless power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 3C shows a demodulated voltage confirmed by demodulating a signal from a transmission coil of a wireless power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating expansion and contraction of a capacitor of a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment.
  • Figure 5 shows a block diagram of a wireless power reception device according to an embodiment.
  • Figure 6 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • Figure 8 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • Figure 10 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • Figure 1 shows a block diagram of a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment.
  • a wireless power transmission device 101 may wirelessly transmit power 106 to a wireless power reception device 103.
  • the wireless power transmission device 101 may receive information 107 from the wireless power reception device 103.
  • the wireless power transmission device 101 may transmit power 106 according to an induction method.
  • the wireless power transmission device 101 may include, for example, a power source, a DC-DC conversion circuit (e.g., DC/DC converter), and a DC-AC conversion. It may include at least one of a circuit (eg, an inverter), an amplification circuit, an impedance matching circuit, at least one capacitor, at least one coil, or a communication modulation circuit.
  • the wireless power transmission device 101 may be implemented in a manner defined in the Qi standard of the wireless power consortium (WPC).
  • the wireless power transmission device 101 may include a coil that can generate an induced magnetic field when current flows according to an induction method.
  • the process of the wireless power transmission device 101 generating an induced magnetic field can be expressed as the wireless power transmission device 101 transmitting power 106 wirelessly.
  • induced electromotive force or current, voltage, and/or power
  • the process of generating induced electromotive force through the coil can be expressed as the wireless power receiving device 103 receiving power 106 wirelessly.
  • the wireless power transmission device 101 may perform communication with the wireless power reception device 103.
  • the wireless power transmission device 101 may communicate with the wireless power reception device 103 according to an in-band method.
  • the wireless power transmitting device 101 may modulate data to be transmitted according to, for example, frequency shift keying (FSK) modulation, and the wireless power receiving device 103 may perform amplitude shift keying (ASK) modulation.
  • Information 107 can be provided by performing modulation according to the modulation method.
  • the wireless power transmission device 101 may check the information 107 provided by the wireless power reception device 103 based on the amplitude of the current and/or voltage applied to the transmission coil.
  • FSK frequency shift keying
  • ASK amplitude shift keying
  • the wireless power receiving device 103 is shown as transmitting information 107 directly to the wireless power transmitting device 101, but this is only for easy understanding, and the wireless power receiving device 103 Those skilled in the art will understand that only controls the on/off of at least one internal switch.
  • the operation of performing modulation based on the ASK modulation method and/or FSK modulation method can be understood as an operation of transmitting data (or packets) according to the in-band communication method, and can be understood as the operation of transmitting data (or packets) according to the ASK demodulation method and/or FSK demodulation method.
  • the operation of performing demodulation based on a method can be understood as an operation of receiving data (or packets) according to an in-band communication method.
  • the wireless power transmission device 101 or the wireless power reception device 103 performing a specific operation refers to various hardware included in the wireless power transmission device 101 or the wireless power reception device 103, for example.
  • a controller such as a micro controlling unit (MCU), field programmable gate array (FPGA), application specific integrated circuit (ASIC), microprocessor, or application processor (AP) performs a specific operation. It can mean.
  • the wireless power transmission device 101 or the wireless power reception device 103 performing a specific operation may mean that the controller controls other hardware to perform a specific operation.
  • the wireless power transmission device 101 or the wireless power reception device 103 performing a specific operation may be stored in a storage circuit (e.g., memory) of the wireless power transmission device 101 or the wireless power reception device 103.
  • a storage circuit e.g., memory
  • at least one instruction to perform a specific operation is executed, it may mean causing a controller or other hardware to perform a specific operation.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment. The embodiment of FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
  • FIG. 3A shows signals resulting from control of switches corresponding to modulation capacitors in a wireless power reception device according to an embodiment.
  • 3B and 3C show a demodulated voltage confirmed by demodulating a signal in a transmission coil of a wireless power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating expansion and contraction of a capacitor in a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment.
  • the wireless power transmission device 101 includes a power source 211, an inverter 218 including a plurality of switches (Q1, Q2, Q3, Q4), a capacitor 212, a transmission coil 213, It may include at least one of a demodulation circuit 214, a controller 215, or a DC/DC converter 217.
  • the power provided by the power source 211 may be provided to the DC/DC converter 217.
  • the power source 211 is an interface for connection to an external travel adapter (TA), a battery (not shown), a charger (not shown), or a power management integrated circuit (PMIC) of the wireless power transmission device 101. It may include at least one of (not shown).
  • the power source 211 may, for example, provide direct current power to the DC/DC converter 217, but there is no limitation on the form of power provided.
  • the DC/DC converter 217 can convert the voltage of the received power and provide it to the inverter 218.
  • the DC/DC converter 217 may change the voltage of the input DC power and provide DC power with the changed voltage (or driving voltage (VDD)) to the inverter 218.
  • the DC/DC converter 217 may perform, for example, buck conversion and/or boost conversion, and may be implemented as, for example, a 3-level converter, but those skilled in the art will understand that there is no limit to its type.
  • the inverter 218 may output alternating current power using the driving voltage (VDD) provided from the DC/DC converter 217.
  • a plurality of switches (Q1, Q2, Q3, Q4) may form a full bridge circuit, for example, but there is no limit to the number of switches or the type of bridge circuit.
  • one end of the transmitting coil 213 may be connected to the connection point between the switches Q1 and Q2 through the capacitor 212, and the other end of the transmitting coil 213 may be connected to the connection point between the switches Q1 and Q2. may be connected to the connection point between the switches Q3 and Q4.
  • a plurality of switches (Q1, Q2, Q3, Q4) may be controlled to be in an on or off state.
  • the controller controls the first switch (Q1) and the third switch (Q3) to be on during the first period while the second switch (Q2) and the fourth switch (Q4) are turned on. It can be controlled in the off state, and during the second period, the first switch (Q1) and the third switch (Q3) can be controlled in the off state while the second switch (Q2) and the fourth switch (Q4) can be controlled in the on state. and the above-described control operations can be performed repeatedly.
  • the controller 215 may provide control signals (Q1_DRV, Q2_DRV, Q3_DRV, Q4_DRV) for generating the above-described AC power to a plurality of switches (Q1, Q2, Q3, and Q4).
  • control of the controller 215. when the controller 215 outputs a first control signal for generating alternating current power having a first frequency to the inverter 217, the controller 215 uses the switches ( Outputs control signals (Q1_DRV, Q3_DRV) for controlling Q1, Q3) in the on state, and then outputs a control signal control signal (Q1_DRV, Q3_DRV) for controlling the switches (Q2, Q4) in the on state for a period corresponding to the first frequency. This may mean outputting Q2_DRV, Q4_DRV) and repeating the above-described output operations.
  • the controller 215 outputs a second control signal for generating AC power having a second frequency to the inverter 217 by using the switches Q1,
  • a control signal control signal (Q1_DRV, Q3_DRV) is output for controlling Q3) in the on state, and then a control signal for controlling the switches (Q2, Q4) in the on state for a period corresponding to the second frequency.
  • This may mean outputting Q2_DRV, Q4_DRV) and repeating the above-described output operations.
  • the period corresponding to the second frequency may be different from the period corresponding to the first frequency.
  • alternating current power generated by the inverter 218 may be applied to the transmission coil 213.
  • the capacitor 212 can form a resonance circuit with the transmission coil 213.
  • the transmitting coil 213 may form a magnetic field based on applied alternating current power. A portion of the magnetic field (or magnetic flux) formed by the transmitting coil 213 may pass through the cross section of the receiving coil 221 of the wireless power receiving device 103. As the magnetic field passing through the cross section of the receiving coil 221 changes over time, induced electromotive force (eg, current, voltage, or power) may be generated in the receiving coil 221.
  • induced electromotive force eg, current, voltage, or power
  • the demodulation circuit 214 demodulates the signal applied to the transmission coil 213 (for example, the voltage 219 applied to both ends of the transmission coil 213) and outputs a demodulation signal (Vdemod). can do.
  • the demodulation circuit 214 modifies the frequency of the alternating current power (e.g., 100 to 210 kHz) with respect to the signal applied to the transmission coil 213 (e.g., the voltage 219 at both ends). By down-converting, a demodulation signal (Vdemod) can be output.
  • the demodulation circuit 214 may include a mixer and/or a multiplier circuit to remove the carrier wave component for wireless power transmission (e.g., 100 to 210 kHz, which is the frequency of alternating current power).
  • the carrier wave component for wireless power transmission
  • the frequency component of AC power for example, 100 to 210 kHz
  • the wireless power receiving device 103 generates an electromagnetic wave by mixing the modulated data with the carrier wave.
  • the carrier wave component (for example, 100 to 210 kHz, which is the frequency of alternating current power) can be removed from the voltage 219 across the transmitting coil 213.
  • the demodulation circuit 214 may additionally filter (low-pass filter) the demodulation signal (Vdemod) and output it.
  • the demodulation circuit 214 may include a low-pass filter.
  • the demodulation circuit 214 filters the voltage 219 across the transmission coil 213 and then down-converts the frequency of the AC power (for example, 100 to 210 kHz) to produce a demodulation signal (Vdemod). You can also create .
  • the amplitude of the voltage 219 across the transmitting coil 213 may change according to ASK modulation of the wireless power receiving device 103.
  • the controller 215 may check information provided by the wireless power reception device 103 based on the demodulation signal (Vdemod) output by the demodulation circuit 214.
  • the controller 215 may, for example, perform analog-to-digital converting (ADC) on the demodulation signal (Vdemod).
  • ADC analog-to-digital converting
  • the controller 215 can decode the digital value obtained as a result of the ADC and confirm the information provided by the wireless power reception device 103 according to the decoding result.
  • the decoding method may be, for example, based on the Qi standard, but is not limited.
  • the demodulation circuit 214 performs frequency down-conversion (e.g., carrier rejection) and/or low-pass filtering, and the controller 215 performs ADC and/or decoding.
  • frequency down-conversion e.g., carrier rejection
  • the controller 215 performs ADC and/or decoding.
  • the demodulation circuit 214 may be implemented to further perform at least one of ADC or decoding, and according to another embodiment, the controller 215 may be configured to perform frequency down-conversion (e.g., carrier cancellation).
  • frequency down-conversion e.g., carrier cancellation
  • the wireless power receiving device 103 includes a receiving coil 221, a capacitor 222, a capacitor 223, a rectifier circuit 255, a controller 250, a plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264, and a plurality of switches. It may include at least one of (231,232,233,234), a capacitor 241, a regulator 242, a capacitor 243, or a charger 244.
  • the receiving coil 221, the capacitor 222, and the capacitor 223 may form a resonance circuit.
  • One end of the capacitor 222 may be connected to the receiving coil 221, and the other end of the capacitor 222 may be connected to one end of the capacitor 223 and one end of the rectifier circuit 255.
  • One end of the capacitor 223 may be connected to the other end of the capacitor 222, and the other end of the capacitor 223 may be connected to the other end of the receiving coil 221.
  • the capacitor 223 may be connected in parallel to a circuit formed by connecting the receiving coil 221 and the capacitor 222 in series.
  • the other end of the capacitor 223 may be connected to the other end of the rectifier circuit 255.
  • the rectifier circuit 255 may include a plurality of switches S1, S2, S3, and S4 constituting a full bridge circuit. One end of the resonance circuit may be connected to a connection point between the switches S1 and S2, and the other end of the resonance circuit may be connected to a connection point between the switches S3 and S4.
  • the rectifier circuit 255 may convert alternating current power received through the receiving coil 221 into direct current power.
  • the controller 250 may control the on/off states of the plurality of switches S1, S2, S3, and S4 so that AC power can be converted to DC power.
  • a capacitor 241 and a regulator 242 may be connected to the rectifier circuit 255.
  • One end of the capacitor 241 may be grounded.
  • the regulator 242 may perform conversion (eg, buck conversion and/or boost conversion) and/or regulation of the voltage of the rectified power output from the power conversion circuit.
  • the charger 244 may charge a battery (not shown) using power converted and/or regulated by the regulator 242.
  • the charger 244 provides voltage and/or current for charging the battery according to the charging mode of the battery (e.g., constant current (CC) mode, constant voltage (CV) mode, or fast charging mode). can be controlled.
  • a PMIC (not shown) may be connected to the regulator 242 in place of the charger 244.
  • the controller 250 may perform modulation in response to information to be provided.
  • the controller 250 may determine a capacitor to perform modulation among the plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264.
  • the difference in amplitude of the voltage 219 sensed by the wireless power transmission device 101 may change.
  • the difference in amplitude of the voltage 219 sensed by the wireless power transmission device 101 e.g., the voltage while the switch 231 is in the on state
  • the difference between the maximum amplitude of voltage 219 and the maximum amplitude of voltage 219 while the switch 231 is in the off state is the first value.
  • the switches 232, 233, and 234 can remain in the off state.
  • the difference in amplitude of the voltage 219 sensed by the wireless power transmission device 101 e.g., while the switches 231 and 232 are in the on state
  • the difference between the maximum amplitude of the voltage 219 and the maximum amplitude of the voltage 219 while the switches 231 and 232 are in the off state is a second value, which may be greater than the first value.
  • the switches 233 and 234 can remain in the off state.
  • the wireless power receiving device 103 may adjust the modulation degree (or modulation depth) by adjusting the capacitor to perform modulation among the plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264.
  • the controller 250 applies at least some of the control signals CMA1, CMA2, CMB1, and CMB2 so that the switch corresponding to the undetermined capacitor remains in the off state while performing modulation using the determined capacitor. You can print and/or refrain from printing.
  • the capacitance of the capacitor 262 may be smaller than the capacitance of the capacitor 261, and the capacitance of the capacitor 264 may be smaller than the capacitance of the capacitor 263.
  • this is a simple example and there is a limit to the size of the capacitance. There is no, and may be the same.
  • the difference in the amplitude of the voltage 219 in the transmitting coil 213 according to the modulation in the wireless power receiving device 103 (e.g., at least one switch in the wireless power receiving device 103 A difference between the maximum amplitude while in the on state and the maximum amplitude while in the off state may occur.
  • a change in the amplitude of the voltage 219 in the transmission coil 213 due to modulation may cause a change in the voltage applied to the capacitor included in the wireless power transmission device 101.
  • a constant voltage value should preferably be applied to a capacitor to which a direct current voltage is applied, but the voltage applied to the corresponding capacitor may also change depending on the modulation of the wireless power receiving device 103. For example, (a) of FIG.
  • FIG. 3A shows a method for controlling a plurality of switches 231, 232, 233, and 234 output from the controller 250 when all of the plurality of switches 231, 232, 233, and 234 are selected in the wireless power receiving device 103 of FIG. 2.
  • the control signals (CMA1, CMA2, CMB1, CMB2) for For modulation, control signals (CMA1, CMA2, CMB1, CMB2) may or may not be applied.
  • Figure 3a (b) shows the voltage (VLC_TX) across the transmitting coil 213. As shown in (b), the voltage (VLC_TX) across the transmitting coil 213 is an alternating current waveform and may have the frequency of the alternating current power provided from the inverter 218 (for example, 100 to 210 kHz). there is.
  • FIG. 3a shows the output signal (Vdemod) of the demodulation circuit 214.
  • FIG. 3A shows the voltage Vrec (e.g., Vrect in FIG. 2) at the output terminal of the rectifier circuit 255 of the wireless power reception device 103.
  • the voltage (Vrec) at the output terminal of the rectifier circuit 255 of the wireless power receiving device 103 is also the value while the control signals (CMA1, CMA2, CMB1, CMB2) are applied, and the control signals (CMA1, CMA2, CMB1, CMB2) ) can be confirmed to be different while the values are not being applied.
  • the maximum amplitude of the voltage (VLC_TX) across the transmitting coil 213 changes as the plurality of switches 231, 232, 233, and 234 are repeatedly turned on and off.
  • the waveform of the output signal (Vdemod) in which the voltage (VLC_TX) at both ends of the transmission coil 213 is output through the demodulation circuit 214 is the output terminal of the rectifier circuit 255. It can be seen that it is similar to the waveform of the voltage (Vrec).
  • the controller 215 may check information provided by the wireless power reception device 103 based on the results of processing (eg, ADC and/or decoding) of the output signal Vdemod.
  • FIGS. 3B and 3C show demodulated voltages generated (or output) from the demodulation circuit 214.
  • FIG. 3B may be, for example, an output signal 310 when the wireless power receiving device 103 selects the first group of the plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264 for modulation.
  • the first portion 311 of the output signal 310 is a waveform during a period when modulation is not performed in the wireless power receiving device 103, for example, substantially the size of a. You can have it.
  • the second part 312 of the output signal 310 is a waveform during the period during which modulation is performed in the wireless power receiving device 103, and has a first peak-to-peak 313 centered on the magnitude of a.
  • the second portion 312 When the second portion 312 is enlarged, for example, it may be similar to the output signal Vdemod of the demodulation circuit 214 in (c) of FIG. 3A.
  • the frequency of the second part 312 may correspond to, for example, a modulation frequency (eg, 2 kHz).
  • a modulation frequency eg, 2 kHz.
  • FIG. 3C may be, for example, an output signal 320 when the wireless power receiving device 103 selects the second group of the plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264 for modulation. As shown in FIG.
  • the first portion 321 of the output signal 320 is a waveform during a period when modulation is not performed in the wireless power receiving device 103, for example, substantially the size of a'. may have, and a' may be the same as a, but may be implemented differently.
  • the second part 322 of the output signal 320 is a waveform during the period during which modulation is performed in the wireless power receiving device 103, and has a second peak-to-peak 323 centered on the magnitude of a'. You can check the waveform changes. It can be seen that the first peak-to-peak 313 in FIG. 3B is larger than the second peak-to-peak 323 in FIG. 3C. On the other hand, a relatively larger peak-to-peak as shown in FIG.
  • the capacitor may be, for example, a capacitor placed in the power path from power source 211 to transmit coil 213 (e.g., a capacitor for a buffer, or a capacitor for filtering), or hardware (e.g., it may be a capacitor included in a DC/DC converter), and there is no limitation as long as it is a capacitor included in the wireless power transmission device 101. Additionally, those skilled in the art will understand that the description of the embodiment of FIG. 4 can also be applied to the capacitor included in the wireless power reception device 103.
  • the wireless power transmission device 101 is taken as an example as follows.
  • the capacitor may have a first shape 313a, and during charging, the capacitor may have a second shape 313b.
  • Changes in the shape of the capacitor due to charging and discharging may cause changes in the shape of surrounding hardware, such as a PCB or solder.
  • the PCB may have a first shape 311a
  • the solder may have a first shape 312a
  • the PCB may have a second shape 311b
  • the solder may have a second shape 312b.
  • Vibration may occur due to such a change in shape, and if the frequency of the vibration is within the audible band (eg, 20 to 20000 Hz), audible noise may be heard by the user.
  • the relatively large voltage difference between charging and discharging can cause relatively large audible noise.
  • the greater the degree of modulation of the wireless power receiving device 103 e.g., the greater the number of modulation capacitors
  • the greater the degree of change in voltage at the capacitor and therefore the greater the magnitude of audible noise.
  • the larger the number of modulation capacitors used in the wireless power receiving device 103 the greater the voltage change in the capacitor of the wireless power transmitting device 101. This is merely an example, and other correlations are also possible.
  • audible noise may also occur in the wireless power reception device 103.
  • a capacitor e.g., capacitor 261, capacitor 262, capacitor 263, capacitor 264, capacitor 241 and/or capacitor The voltage applied to (243)
  • the voltage applied to (243) may also vary, and as a result, audible noise may occur due to vibration of the capacitor.
  • Figure 5 shows a block diagram of a wireless power reception device according to an embodiment.
  • the wireless power receiving device 103 may be a user terminal device, but is not limited thereto. There is no limitation as long as it is a device capable of receiving wireless power.
  • the wireless power reception device 103 may include an application processor (AP) 510, a power reception circuit 520, a charging circuit 530, and/or an acceleration sensor 540. .
  • AP application processor
  • the wireless power reception device 103 may include an application processor (AP) 510, a power reception circuit 520, a charging circuit 530, and/or an acceleration sensor 540.
  • the power receiving circuit 520 includes the receiving coil 221 of FIG. 2, a capacitor 222, a capacitor 223, a rectifier circuit 255, a controller 250, a plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264, It may include a plurality of switches 231, 232, 233, and 234, a capacitor 241, a regulator 242, or a capacitor 243.
  • the charging circuit 530 may include the charger 244 of FIG. 2 or a battery charged by the charger 244.
  • the wireless power receiving device 103 includes at least one controller (e.g., a micro controlling unit (MCU), a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), a microprocessor, or May include an application processor (AP).
  • the wireless power reception device 103 may include at least one of a controller 524 or an application processor (AP) 510 included in the power reception circuit 520.
  • the controller 250 of FIG. 2 may be the controller 524 or the AP 510 of FIG. 5.
  • the AP 510 may control the power reception circuit 520 or the charging circuit 530.
  • the AP 510 may check the characteristic value of the power reception circuit 520 or at least one element included in the power reception circuit 520.
  • the AP 510 may check the characteristic value of the charging circuit 530 or at least one element included in the charging circuit 530.
  • the AP 510 may check the characteristic value of the acceleration sensor 540.
  • the controller 524 may control at least one element included in the power reception circuit 520.
  • the controller 524 may check the characteristic value of at least one element included in the power reception circuit 520.
  • the power receiving circuit 520 may include a receiving coil 521, a dummy element 522, a switch 523, and a controller 524.
  • a configuration including a dummy element 522 and a switch 523 may be referred to as a communication module 525.
  • An operation in which the wireless power receiving device 103 controls the switch 523 to provide a packet to the wireless power transmitting device 101 is performed by the wireless power receiving device 103 using the communication module 525. It can be understood as an operation to transmit a signal to (101).
  • the receiving coil 521 may be the receiving coil 221 of FIG. 2 .
  • the receiving coil 521 may be included in the power receiving circuit 520 or may not be included in the power receiving circuit 510.
  • the dummy element 522 may be at least one of the plurality of capacitors 261, 262, 263, and 264 of FIG. 2. There is no limit to the number of dummy elements 522, and the description of the dummy elements 522 below may be understood as a description of at least one dummy element 522.
  • the switch 523 may be at least one of the plurality of switches 231, 232, 233, and 234 in FIG. 2. There is no limit to the number of switches 523, and the description of the switch 523 below may be understood as a description of at least one switch 523.
  • the switch 523 may be controlled by a controller 524 included in the power receiving circuit 523.
  • the switch 523 may be controlled by the AP 510.
  • the AP 510 may control the controller 524 so that the controller 524 controls the switch 523 .
  • the AP 510 may directly control the switch 523.
  • the wireless power receiving device 103 when receiving wireless power from the wireless power transmitting device 101, the wireless power receiving device 103 (e.g., at least one controller (e.g., controller 524 or AP 510)) The size of the received power received through the power receiving circuit 520 can be confirmed.
  • the wireless power receiving device 103 is configured to control the voltage and/or current of at least one element in the wireless power receiving device 103 (e.g., the voltage and/or current of the receiving coil 221, the rectification circuit 255).
  • the current, the voltage and/or current of the battery charged by the charger 244, or the voltage and/or current of the charging circuit 530) can be checked.
  • the operation of the wireless power receiving device 103 to check the voltage and/or current of at least one element in the wireless power receiving device 103 is performed by the wireless power receiving device 103 receiving power through the power receiving circuit 520. This can be understood as an operation to check the amount of received power.
  • the wireless power receiving device 103 may check the control error value based on the desired control point and the actual control point and provide this as a control error packet to the wireless power transmitting device 101.
  • the operation of the wireless power reception device 103 to check the control error value can be understood as an operation of the wireless power reception device 103 to check the amount of received power received through the power reception circuit 520.
  • the wireless power receiving device 103 may check the amount of received power received through the power receiving circuit 520 and control the switch 523 based on the confirmed amount of received power.
  • Figure 6 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • the wireless power receiving device 103 may receive wireless power from the wireless power transmitting device 101.
  • the wireless power receiving device 103 receives power through the power receiving circuit 520. You can check the ratio between the received power and the reference power. “Reference power” may be power of a size required by the wireless power reception device 103. “Received power” may be power received through the power receiving circuit 520. The wireless power receiving device 103 may check the reference power, check the received power, and compare the received power and the reference power. Operations by the AP 510 will be further described with reference to FIGS. 8 and 9. The operation of the controller 524 included in the power reception circuit 520 will be further described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power and the reference power is You can check whether it is outside the standard range.
  • the wireless power reception device 103 can set or confirm a reference range. There is no limitation in the way the wireless power receiving device 103 sets or confirms the reference range.
  • the wireless power receiving device 103 may continuously check whether the ratio between the received power and the reference power is outside the reference range a specified number of times or more.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power and the reference power is Based on confirmation that it is within the reference range, controlling at least one switch 523 to provide a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of the transmission power to the wireless power transmission device 101 according to the first period. can do.
  • Providing packets according to the first cycle may mean providing packets once per first cycle.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power and the reference power is Based on confirming that it is outside the reference range, at least one switch 523 may be controlled to provide a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of the transmit power according to a second period that is smaller than the first period. .
  • the wireless power receiving device 103 transmits according to a second period smaller than the first period, based on continuously confirming that the ratio between the received power and the reference power is outside the reference range a specified number of times.
  • At least one switch 523 may be controlled to provide packets (e.g., control error packets) related to the adjustment of power.
  • the wireless power reception device 103 determines that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor 540 is specified. You can check whether it is within the range. Depending on the embodiment, operation 611 is optional and may be omitted. Alternatively, operation 611 may be determined to be one type of designated event described in operation 613.
  • the wireless power receiving device 103 can confirm the movement of the wireless power receiving device 103 by comparing the acceleration sensor value with a designated range. The wireless power receiving device 103 may confirm that the wireless power receiving device 103 is not moving or that the movement is small, based on the fact that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor 540 is within a specified range.
  • the wireless power receiving device 103 may confirm for a specified time that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor is within the specified range after the ratio between the received power and the reference power deviates from the reference range.
  • the wireless power reception device 103 may confirm that the wireless power reception device 103 is not moving or has only a small movement for a specified time.
  • the wireless power reception device 103 may perform operation 611 after performing operation 609.
  • the wireless power reception device 103 may perform operation 611 before performing at least one of operations 601 to 609.
  • the wireless power reception device 103 may not perform operation 611.
  • the wireless power reception device 103 may check a designated event.
  • the designated event may be set as a condition to be detected when the amount of received power does not change despite the passage of time.
  • a designated event can be detected when the ratio between the received power at a specific point in time and the received power at a point in time one period before the specific point in time is within a specified range, but when the magnitude of the received power for a certain period of time does not change.
  • the wireless power receiving device 103 can continuously check a specified event more than a specified number of times.
  • the wireless power receiving device 103 may perform operation 615 based on confirming a designated event or continuously confirming a designated event more than a designated number of times.
  • the designated event will be further explained in FIGS. 7, 9, and 11.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power and the reference power is After leaving the reference range, at least one switch 523 to provide packets (e.g., control error packets) related to adjustment of the transmit power according to a third period that is greater than the second period, based on identifying a specified event. You can control it.
  • the third cycle of operation 615 may be the same as the first cycle of operation 607.
  • the third period of operation 615 may be greater than the first period of operation 607.
  • the third period of operation 615 may be greater than the second period of operation 609 and less than the first period of operation 607.
  • the wireless power receiving device 103 may set the third period to be larger than the first period, set the third period to be the same as the first period, or set it to be larger than the second period and smaller than the first period. For example, the wireless power receiving device 103 sets the third period to be greater than the first period, sets the third period to be equal to the first period, or sets the third period to be equal to the first period, based on the state of the wireless power receiving device 103. It can be set to be larger than the second period and smaller than the first period.
  • the third period may be a fixed value or a changeable value.
  • the third period may be set to correspond to the size of the ratio between the received power and the reference power confirmed in operation 603.
  • the third period may be set based on the event confirmed in operation 613.
  • the ratio between the received power at a specific point in time and the received power at a time point one cycle prior to the specific point in time may be confirmed, and the third cycle is based on the size of the ratio confirmed over time. Therefore, it may be changed adaptively. There are no restrictions on the criteria for establishing the third period.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • the confirmation of a designated event in operation 615 of FIG. 6 can be understood. Referring to FIG. 7, it is possible to understand the operation of checking whether the ratio between the received power at a specific point in time and the received power at a time point one cycle before the specific point in time (or at a time point one cycle after the specific point in time) is within a specified range.
  • the received power in FIG. 7 may be received power received through the power receiving circuit 520 in operation 603 of FIG. 6 .
  • the wireless power reception device 103 (e.g., at least one controller (e.g., controller 524 or AP 510)) performs a power reception circuit ( The first received power can be confirmed through 520).
  • the wireless power receiving device 103 controls at least one switch 523 to provide a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power according to the second period in operation 609. , the first received power at the first time can be confirmed.
  • the wireless power reception device 103 may check the first received power at the first time after operation 611.
  • the wireless power reception device 103 receives power from the power reception circuit 520 at a second time point after the first time point.
  • the second received power can be confirmed through .
  • the wireless power receiving device 103 may check the second received power at a second time after a designated period after the first time.
  • the wireless power reception device 103 may set, confirm, or change the period between the first time point and the second time point.
  • the wireless power receiving device 103 determines the ratio between the first received power and the second received power. You can.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the first received power and the second received power is based on Based on what's within the range, you can check for specified events (e.g., specified events for 615 actions).
  • the ratio between the first received power and the second received power is within the reference range, meaning that the received power according to the time point has not changed despite the passage of time, or the received power according to the time point is within the tolerance (or threshold change size). It may have changed from .
  • the reference range is 3% and the magnitude of the first received power at the first time point is 100
  • the magnitude of the second received power at the second time point exceeds 103 or is less than 97
  • the first received power and the second received power The ratio between the received powers may be outside the standard range, and if the magnitude of the second received power at the second time point is 97 or more and 103 or less, the ratio between the first received power and the second received power may be within the standard range. there is. There is no limit to the size of the reference range.
  • the wireless power receiving device 103 performs a specified event (e.g., operation 615) based on continuously confirming that the ratio between the first received power and the second received power is within the reference range a specified number of times or more. You can check the specified event). Continuously confirming that the ratio between the received powers is within the reference range a specified number of times is to check the received powers at consecutive times according to the cycle, which is the interval between the first and second times of the operation 703, and check the received power at one cycle difference. This may be an operation of continuously comparing the ratio between the received powers confirmed at the time and the reference range.
  • a specified event e.g., operation 615
  • the wireless power receiving device 103 performs a specified event (e.g., operation 615) based on continuously confirming that the ratio between the first received power and the second received power is within the reference range a specified number of times or more. You can check the specified event). Continuously confirming that the ratio between the received powers is within the reference range a specified number of times is to check
  • the wireless power receiving device 103 determines a period of providing a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power based on confirming a designated event (e.g., a designated event of operation 615).
  • a packet e.g., a control error packet
  • at least one switch 523 can be controlled, which can be understood by referring to operation 615 of FIG. 6.
  • Figure 8 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • the wireless power receiving device 103 receives charging power. You can check the ratio between voltage and set voltage.
  • “Voltage of charging power” refers to the voltage (Vrect) of the output terminal of the rectifier circuit 255, the voltage of the output terminal of the regulator 242, the voltage of the power provided from the power receiving circuit 520 to the charging circuit 530, and the charger. It may be the voltage of the input terminal of 244, the voltage of the battery charged by the charger 244, or the voltage of the charging circuit 530.
  • the “set voltage” may be a voltage of a size required by the wireless power reception device 103.
  • the wireless power receiving device 103 can check the voltage of the charging power, check the set voltage, and compare the voltage of the charging power and the set voltage.
  • the wireless power receiving device 103 determines the voltage between the voltage of the charging power and the set voltage. You can check whether the ratio is outside the specified range.
  • the wireless power reception device 103 can set or confirm a designated range. There are no restrictions on the way the wireless power receiving device 103 sets or confirms the designated range.
  • the specified range, set voltage, and charging power voltage can be understood similarly to the description of the reference range, reference power, and received power of the operation 605.
  • the wireless power receiving device 103 may continuously check whether the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is outside a specified range a specified number of times or more.
  • the wireless power receiving device 103 determines the voltage between the voltage of the charging power and the set voltage. Based on confirming that the ratio is within the specified range, it can be confirmed that the ratio between the received power of operation 607 and the reference power is within the reference range. According to an embodiment, the wireless power receiving device 103 transmits to the wireless power transmitting device 101 according to the first cycle, based on confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is within a specified range. At least one switch 523 may be controlled to provide packets (e.g., control error packets) related to the adjustment of power.
  • packets e.g., control error packets
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power and the reference power in operation 607 is within the reference range, based on confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is within the specified range. It is confirmed that it is within the range, and accordingly, at least one switch 523 can be controlled to provide a packet (e.g., control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101 according to the first cycle. .
  • a packet e.g., control error packet
  • the wireless power receiving device 103 determines the voltage between the voltage of the charging power and the set voltage. Based on confirming that the ratio is outside the specified range, it can be confirmed that the ratio between the received power of the 609 operation and the reference power is outside the reference range.
  • the wireless power receiving device 103 is a wireless power transmitting device according to a second cycle smaller than the first cycle, based on confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is outside the specified range.
  • at least one switch 523 can be controlled to provide packets (e.g., control error packets) related to adjustment of transmission power.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power of operation 607 and the reference power is within the reference range, based on confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is outside the specified range. and at least one switch 523 to provide a packet (e.g., control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101 according to a second cycle smaller than the first cycle. can be controlled.
  • the wireless power receiving device 103 operates in a second cycle smaller than the first cycle based on continuously confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is outside the specified range a specified number of times.
  • At least one switch 523 may be controlled to provide a packet (eg, control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101.
  • the wireless power receiving device 103 determines between the received power and the reference power in operation 607 based on continuously confirming that the ratio between the voltage of the charging power and the set voltage is outside the specified range a specified number of times.
  • a packet (e.g., control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101 according to a second cycle smaller than the first cycle is continuously confirmed that the ratio is outside the reference range a specified number of times.
  • At least one switch 523 can be controlled to provide.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • the confirmation of a designated event in operation 615 of FIG. 6 can be understood.
  • FIG. 9 it is possible to understand the operation of checking whether the ratio between the voltage of the charging power at a specific point in time and the voltage of the charging power at one cycle before the specific point in time (or one cycle after the specific point in time) is within the reference range. there is.
  • the wireless power receiving device 103 receives the charging power at a first time.
  • “Voltage of charging power” refers to the voltage (Vrect) of the output terminal of the rectifier circuit 255, the voltage of the output terminal of the regulator 242, the voltage of the power provided from the power receiving circuit 520 to the charging circuit 530, and the charger. It may be the voltage of the input terminal of 244, the voltage of the battery charged by the charger 244, or the voltage of the charging circuit 530.
  • the wireless power receiving device 103 controls at least one switch 523 to provide a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power according to the second period in operation 609. , the first voltage of the charging power at the first point in time can be confirmed.
  • the wireless power receiving device 103 may check the first voltage of the charging power at the first time after operation 611.
  • the wireless power receiving device 103 receives a second voltage of the charging power at a second time after the first time. can confirm. For example, the wireless power receiving device 103 may check the second voltage of the charging power at a second time after the first time and a designated period. The wireless power reception device 103 may set, confirm, or change the period between the first time point and the second time point.
  • the wireless power receiving device 103 receives a first voltage of charging power at a first time point and a second time point.
  • the ratio between the second voltage of the charging power can be checked.
  • the wireless power receiving device 103 receives a first voltage of charging power at a first time point and a second time point. Based on that the ratio between the charging power and the second voltage is within the reference range, a designated event (eg, a designated event of operation 615) may be confirmed.
  • the ratio between the first voltage of the charging power at the first time point and the second voltage of the charging power at the second time point is within the reference range, meaning that the received power according to the time point has not changed despite the passage of time, or the received power according to the time point has not changed.
  • the received power may have changed within the tolerance (or threshold change size).
  • the wireless power receiving device 103 continuously checks that the ratio between the first voltage of the charging power at the first time and the second voltage of the charging power at the second time is within the reference range more than a specified number of times in succession. Based on this, you can check for specified events (e.g., specified events for 615 actions). Confirming that the ratio between the voltage of the charging power is within the reference range more than a specified number of times in succession means checking the voltage of the charging power at consecutive times according to the cycle, which is the interval between the first and second times of the operation 903. This may be an operation of continuously comparing the ratio between the voltage of the charging power confirmed at the time of one cycle difference with the reference range.
  • specified events e.g., specified events for 615 actions
  • the wireless power receiving device 103 determines a period of providing a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power based on confirming a designated event (e.g., a designated event of operation 615).
  • a packet e.g., a control error packet
  • at least one switch 523 can be controlled, which can be understood by referring to operation 615 of FIG. 6.
  • Figure 10 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment.
  • the wireless power receiving device 103 receives the transmit power.
  • the packet value may be determined by the ratio between the received power received through the power receiving circuit 520 in operation 603 and the reference power.
  • the wireless power reception device 103 determines that the packet value identified in operation 1001 is specified. You can check whether it is out of range.
  • the wireless power reception device 103 can set or confirm a designated range. There are no restrictions on the way the wireless power receiving device 103 sets or confirms the designated range.
  • the wireless power reception device 103 may continuously check whether the packet value confirmed in operation 1001 is outside the specified range a specified number of times or more.
  • the wireless power reception device 103 determines that the packet value identified in operation 1001 is specified. Based on confirming that it is out of range, it can be confirmed that the ratio between the received power and the reference power of the 609 operation is out of the reference range. According to an embodiment, the wireless power reception device 103, based on confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is outside the specified range, wireless power transmission device 101 according to a second period smaller than the first period. At least one switch 523 may be controlled to provide packets (e.g., control error packets) related to adjustment of transmission power.
  • packets e.g., control error packets
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power in operation 607 and the reference power is outside the reference range, based on confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is outside the specified range. Confirm, and control at least one switch 523 to provide a packet (e.g., control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101 according to a second cycle smaller than the first cycle. You can. According to an embodiment, the wireless power receiving device 103 receives wireless power according to a second cycle smaller than the first cycle, based on continuously confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is outside the specified range a specified number of times.
  • a packet e.g., control error packet
  • At least one switch 523 may be controlled to provide a packet (eg, control error packet) related to adjustment of transmission power to the transmission device 101.
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power in operation 607 and the reference power is determined based on continuously confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is outside the specified range a specified number of times. Continuously check for deviations from the reference range a specified number of times, and accordingly provide a packet (e.g., control error packet) related to adjustment of the transmission power to the wireless power transmission device 101 according to a second cycle smaller than the first cycle.
  • At least one switch 523 can be controlled.
  • the wireless power reception device 103 determines that the packet value identified in operation 1001 is specified. Based on confirming that it is within the range, it can be confirmed that the ratio between the received power of operation 607 and the reference power is within the reference range. According to an embodiment, the wireless power receiving device 103 adjusts the transmission power to the wireless power transmitting device 101 according to the first cycle, based on confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is within a specified range. At least one switch 523 can be controlled to provide packets related to (e.g., control error packets).
  • the wireless power receiving device 103 determines that the ratio between the received power in operation 607 and the reference power is within the reference range, based on confirming that the packet value confirmed in operation 1001 is within the specified range. Confirmation is made, and at least one switch 523 can be controlled to provide a packet (eg, control error packet) related to adjustment of transmission power to the wireless power transmission device 101 according to the first cycle.
  • a packet eg, control error packet
  • FIG. 11 is a flowchart of a method of operating a wireless power reception device according to an embodiment, according to an embodiment.
  • the confirmation of a designated event in operation 615 of FIG. 6 can be understood.
  • FIG. 11 it is possible to understand the operation of checking whether the ratio between the packet value of a packet at a specific point in time and the packet value of a packet at a time point one cycle before a specific point in time (or a time point one cycle after a specific point in time) is within a reference range. there is.
  • the wireless power reception device 103 receives the first packet of the packet at the first time point. You can check the packet value.
  • the wireless power receiving device 103 controls at least one switch 523 to provide a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power according to the second period in operation 609. , the first packet value of the packet at the first time can be confirmed.
  • the wireless power reception device 103 may check the first packet value of the packet at the first time after operation 611.
  • the wireless power reception device 103 receives a second packet value of a packet at a second time point after the first time point. can confirm. For example, the wireless power reception device 103 may check the second packet value of a packet at a second time after a designated period after the first time. The wireless power reception device 103 may set, confirm, or change the period between the first time point and the second time point.
  • the wireless power reception device 103 receives the first packet value of the packet at the first time point and the second time point.
  • the ratio between the second packet value of the packet can be checked.
  • the wireless power receiving device 103 receives the first packet value of the packet at the first time point and the second time point. Based on that the ratio between the second packet value of the packet is within the reference range, a designated event (e.g., a designated event of operation 615) can be confirmed.
  • a designated event e.g., a designated event of operation 615
  • the fact that the ratio between the second packet value of the packet at the first time point and the second packet value of the packet at the second time point is within the reference range means that the received power according to the time point has not changed despite the passage of time, or the received power according to the time point has not changed.
  • the received power may have changed within the tolerance (or threshold change size).
  • the wireless power receiving device 103 continuously checks that the ratio between the second packet value of the packet at the first time point and the second packet value of the packet at the second time point is within the reference range more than a specified number of times in succession. Based on this, you can check for specified events (e.g., specified events for 615 actions). Confirming that the ratio between the packet values of the packet is within the reference range more than a specified number of times in succession means checking the packet value of the packet at consecutive times according to the period, which is the interval between the first and second times of the operation 1103. This may be an operation that continuously compares the ratio between packet values of packets confirmed at a time of one cycle difference with a reference range.
  • specified events e.g., specified events for 615 actions
  • the wireless power receiving device 103 determines a period of providing a packet (e.g., a control error packet) related to adjustment of transmission power based on confirming a designated event (e.g., a designated event of operation 615).
  • a packet e.g., a control error packet
  • at least one switch 523 can be controlled, which can be understood by referring to operation 615 of FIG. 6.
  • At least some of the operations performed by the AP 510 may be performed by the controller 520. Depending on the embodiment, at least some of the operations performed by the controller 520 may be performed by the AP 510. Depending on the embodiment, at least some of the operations performed by the controller 520 may be performed by the AP 510 controlling the controller 520.
  • a wireless power receiving device that receives wireless power from a wireless power transmitting device (e.g., wireless power transmitting device 101) may include a receiving coil (e.g., receiving coil (521)), at least one dummy element (e.g., at least one dummy element 522), and at least one switch (e.g., at least one switch) electrically connecting the receiving coil and the at least one dummy element.
  • a receiving coil e.g., receiving coil (521)
  • at least one dummy element e.g., at least one dummy element 522
  • at least one switch e.g., at least one switch
  • a power reception circuit including (523)) (e.g., power reception circuit 520); and at least one controller (e.g., controller 524 or AP 510), wherein the at least one controller is configured to determine a first ratio between the received power received through the power receiving circuit and the reference power. Based on confirming that it is within the range, control the at least one switch to provide a packet related to adjustment of transmit power to the wireless power transmission device according to a first period, wherein the first rate is within the first range. Based on confirming that the first rate is out of the first range, controlling the at least one switch to provide the packet according to a second period that is smaller than the first period, and confirming a designated event after the first rate is out of the first range. Based on this, it may be set to control the at least one switch to provide the packet according to a third period that is larger than the second period.
  • the designated event may be that the second ratio between the received power at a specific time and the received power at a time one period before the specific time is within a second range.
  • the at least one controller is configured to provide the packet according to the second period based on continuously confirming that the first rate is outside the first range a specified number of times. It can be set to control a switch.
  • the at least one controller provides the packet according to the third period based on continuously checking the specified event more than a specified number of times after the first rate is outside the first range. It can be set to control the at least one switch.
  • the wireless power reception device may further include an acceleration sensor (eg, acceleration sensor 540).
  • the at least one controller after the first ratio deviates from the first range, determines that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor is within a specified range and determines the specified event. It can be set to control the at least one switch to provide the packet according to three cycles.
  • the at least one controller determines for a specified time that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor is within the specified range after the first ratio deviates from the first range and determines that the acceleration sensor value is within the specified range. Based on confirming the event, it may be configured to control the at least one switch to provide the packet according to the third period.
  • the wireless power receiving device may further include a charging circuit (eg, charging circuit 530) that receives charging power from the power receiving circuit.
  • the at least one controller is configured to configure the first ratio between the received power and the reference power to be within the first range, based on the third ratio between the voltage of the charging power and the set voltage being within the third range. and, based on the third ratio between the voltage of the charging power and the set voltage being outside the third range, the first ratio between the received power and the reference power is outside the first range. It can be set to check for deviation.
  • the wireless power receiving device may further include a charging circuit (eg, charging circuit 530) that receives charging power from the power receiving circuit.
  • a charging circuit eg, charging circuit 530
  • a fourth ratio between the voltage of the charging power at a specific time and the voltage of the charging power at a time one period before the specific time may be within a fourth range.
  • the at least one controller checks the packet value of the packet, and based on the packet value being within a fifth range, the first ratio between the received power and the reference power is set to the first ratio. 1 range, and based on the packet value being outside the fifth range, the first ratio between the received power and the reference power may be set to be confirmed to be outside the first range.
  • the designated event may be one in which the ratio between the packet value at a specific time and the packet value at a time one period before the specific time is within a sixth range.
  • the third period may be greater than or equal to the first period.
  • a method of operating a wireless power receiving device that receives wireless power from a wireless power transmitting device (e.g., wireless power transmitting device 101) includes the wireless power receiving device (e.g., wireless power receiving device 101).
  • the wireless power Based on confirming that a first ratio between the received power received through the power receiving circuit of the device (e.g., the power receiving circuit 520) and the reference power is within a first range, the wireless power according to a first period Controlling at least one switch (eg, at least one switch 523) included in the power reception circuit to provide a packet related to adjustment of transmission power to a transmission device; based on confirming that the first rate is outside the first range, controlling the at least one switch to provide the packet according to a second period that is smaller than the first period; and after the first rate is outside the first range, controlling the at least one switch to provide the packets according to a third period greater than the second period based on identifying a designated event. can do.
  • at least one switch eg, at least one switch 523
  • the designated event may be that the second ratio between the received power at a specific time and the received power at a time one period before the specific time is within a second range.
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the second period is based on continuously confirming that the first rate is outside the first range a specified number of times, It may include controlling the at least one switch to provide the packet according to the second cycle.
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the third period may include confirming the specified event more than a specified number of times in succession after the first rate is outside the first range. and controlling the at least one switch to provide the packet according to the third cycle.
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the third cycle may include, after the first rate is out of the first range, an acceleration sensor (e.g. : Controlling the at least one switch to provide the packet according to the third cycle based on confirming that the acceleration sensor value obtained through the acceleration sensor 540 is within a specified range and confirming the specified event. It may include actions such as:
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the first cycle may include charging power provided to a charging circuit (e.g., charging circuit 530) of the wireless power receiving device. Based on the third ratio between the voltage and the set voltage being within a third range, controlling the at least one switch to provide the packet according to the first cycle, and in the second cycle The operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the second period is based on the third ratio between the voltage of the charging power and the set voltage being outside the third range. It may include controlling the at least one switch to provide the packet.
  • a charging circuit e.g., charging circuit 530
  • the designated event may include the voltage of the charging power provided to the charging circuit (e.g., charging circuit 530) of the wireless power receiving device at a specific time and the charging power at a time one cycle prior to the specific time.
  • the fourth ratio between the voltages may be within the fourth range.
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet according to the first period may include providing the packet according to the first period based on the packet value of the packet being within a fifth range.
  • the operation of controlling the at least one switch to provide the packet may include controlling the at least one switch to provide the packet according to the second period, wherein the packet value is outside the fifth range. Based on this, it may include controlling the at least one switch to provide the packet according to the second cycle.
  • the designated event may be that the ratio between the packet value of the packet at a specific time and the packet value of the packet at a time one period before the specific time is within the sixth range.
  • Electronic devices may be of various types. Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliances. Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited.
  • One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • module used in the embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. can be used
  • a module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof 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
  • Embodiments of this document are software (software) including one or more instructions stored in a storage medium (e.g., internal memory or external memory) that can be read by a machine (e.g., wireless power transmission device 100) For example, it can be implemented as a program).
  • a processor e.g., processor 201 of a device (e.g., wireless power transmission device 100) may call at least one command among one or more commands stored from a storage medium and execute it. This allows the device to be operated to perform at least one function according to the at least one instruction called.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter.
  • a storage medium that can be read by a device 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 signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
  • the method according to the embodiments disclosed in this document may be provided and included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or multiple entities, and some of the multiple entities may be separately arranged in other components.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

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Abstract

실시예들에 따라서, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치는, 수신 코일, 적어도 하나의 더미 소자, 및 상기 수신 코일과 상기 적어도 하나의 더미 소자를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 전력 수신 회로; 및 적어도 하나의 컨트롤러를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.

Description

무선 전력 수신 장치 및 이의 동작 방법
본 발명의 실시 예들은, 무선 전력 수신 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
자기 유도 방식을 이용한 무선 전력 전송 기술은 코일에 유기되는 전자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로서, 무선 전력 송신 장치는 송신 코일에 전류를 인가하여 전자기장을 발생시키고, 발생된 전자기장에 의해 무선 전력 수신 장치의 수신 코일에서 유도 기전력이 형성됨으로써, 무선으로 전력이 송신될 수 있다.
무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력을 수신하면서, 인-밴드 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치는, 인-밴드 통신을 수행함으로써 무선 전력 송신 장치에 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는, ASK(amplitude shift keying) 변조(modulation) 방식에 기반하여 인-밴드 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치의 공진 회로에는 추가적인 적어도 하나의 소자가 스위치를 통하여 선택적으로 연결될 수 있고, 무선 전력 수신 장치는 스위치의 온/오프 상태를 제어함으로써 변조를 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치에서의 변조에 따라서, 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭이 변경될 수 있다. 무선 전력 송신 장치는, 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭에 대한 정보를 복조(demodulation) 및/또는 디코딩(decoding)함으로써, 무선 전력 수신 장치가 제공하는 정보를 확인할 수 있다.
무선 전력 수신 장치의 ASK 변조 방식에 기반한 인-밴드 통신의 수행에 따라, 상술한 바와 같이 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압이 변경될 수 있다. 무선 전력 송신 장치에 포함된 적어도 하나의 커패시터에서의 전압의 변경은, 적어도 하나의 커패시터에서의 충전 및 방전을 야기할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터가 충전 및 방전됨에 따라서, 적어도 하나의 커패시터 내부의 유전체의 팽창 및 수축이 발생할 수 있다. 유전체의 팽창 및 수축은 진동을 발생시킬 수 있다. 발생된 진동은, 주변의 부품들로 전달될 수도 있으며, 노이즈로서 사용자에게 청음될 수 있다. 예를 들어, ASK 변조 방식에 따른 변조 주파수는, Qi 표준 기준으로 2kHz일 수 있다. 해당 변조에 따른 유전체의 팽창 및 수축 또한 해당 변조 주파수를 가질 수 있으며, 이는 가청 주파수 대역(예: 2 내지 20000Hz)에 포함될 수 있어, 가청 노이즈가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 무선 전력 수신 장치 내에 포함된 커패시터 또한 변조에 따라 팽창 및 수축될 수 있으며, 이 또한 가청 노이즈로서 사용자에게 청음될 수 있다.
무선 전력 수신 장치는 원하는 컨트롤 포인트(desired Control Point), 예를 들어, 원하는 전력을 선택하고, 현재 동작하고 있는 실제 컨트롤 포인트(actual Control Point)를 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치는, 원하는 컨트롤 포인트와 실제 컨트롤 포인트에 기반하여, 컨트롤 에러 값을 확인하고, 이를 컨트롤 에러 패킷으로서 제공할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는, 무선 전력 수신 장치로부터 확인된 컨트롤 에러 패킷에 기반하여, 진폭, 주파수, 및/또는 듀티 사이클을 제어하여 전력을 송신할 수 있다.
무선 전력 수신 장치는, 원하는 컨트롤 포인트와 실제 컨트롤 포인트의 비율에 기반하여, 컨트롤 에러 패킷을 제공하는 주기를 조절할 수 있다. 컨트롤 에러 패킷은 지정된 범위(예를 들어, 50ms~350ms) 내의 주기에 따라 제공될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는, 원하는 컨트롤 포인트와 실제 컨트롤 포인트의 비율이 설정 범위 이내인 경우 상대적으로 긴 주기(예: 150ms)에 따라 컨트롤 에러 패킷을 제공할 수 있고, 원하는 컨트롤 포인트와 실제 컨트롤 포인트의 비율이 지정된 범위를 벗어난 경우 상대적으로 짧은 주기(예: 50ms)에 따라 컨트롤 에러 패킷을 제공할 수 있다.
무선 전력 송신 장치의 최대 출력이 낮거나, 무선 전력 수신 장치에 두꺼운 커버 장치가 장착되어 있거나, 무선 전력 송신 장치 상에서 무선 전력 수신 장치의 위치가 오정렬(misalign)된 경우, 무선 전력 송신 장치는 최대 전력을 송신하여도 무선 전력 수신 장치에서 필요로 하는 크기의 전력을 전달하지 못 할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신 장치는 필요로 하는 전력을 수신하지 못하므로, 신속히 필요로 하는 전력에 도달 하기 위해 빠른 주기로 컨트롤 에러 패킷을 제공 할 수 있다. 무선 전력 수신 장치가 컨트롤 에러 패킷을 제공하기 위하여 무선 전력 수신 장치 내에서 공진점에 변화를 이용한 ASK 변조 방식에 기반한 인-밴드 통신을 이용함으로써, 컨트롤 에러 패킷의 제공 주기가 빨라 짐에 따라 소폭의 전력 전달 효율 감소가 야기될 수 있고, 커패시터 내부의 유전체의 팽창 및 수축에 의한 가청 노이즈가 발생할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치는, 수신 코일, 적어도 하나의 더미 소자, 및 상기 수신 코일과 상기 적어도 하나의 더미 소자를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 전력 수신 회로; 및 적어도 하나의 컨트롤러를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치의 동작 방법은, 상기 무선 전력 수신 장치의 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 전력 수신 회로에 포함되는 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작; 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작; 및 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 무선 전력 수신 장치 및 이의 동작 방법은, 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하는 주기를 조정하도록 상기 무선 전력 수신 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하는 방법을 제공할 수 있다.
이에 따라, 무선 충전 시스템에서 무선 전력 전달 효율 저하를 방지하고, 커패시터 내부의 유전체의 팽창 및 수축에 의한 가청 노이즈를 감소시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 3a는 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서의 변조 커패시터들에 대응되는 스위치들의 제어에 따른 신호들을 도시한다.
도 3b는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에서의 신호가 복조됨으로써 확인되는 복조된 전압을 도시한다.
도 3c는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에서의 신호가 복조됨으로써 확인되는 복조된 전압을 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 커패시터의 팽창 및 수축을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 9는, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 10은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 11은, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 1은 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(101)는 무선 전력 수신 장치(103)에 무선으로 전력(106)을 송신할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101)는, 무선 전력 수신 장치(103)로부터 정보(107)를 제공받을 수 있다. 하나의 예에서, 무선 전력 송신 장치(101)는, 유도 방식에 따라 전력(106)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)가 유도 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(101)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-직류 변환 회로(예를 들어, DC/DC 컨버터), 직류-교류 변환 회로(예를 들어, 인버터), 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 또는 통신 변조 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, WPC(wireless power consortium)의 Qi 표준에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(101)가 전력(106)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신 장치(103)의 코일에서는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 주변에 생성된 자기장에 의하여 유도 기전력(또는, 전류, 전압, 및/또는 전력)이 생성될 수 있다. 코일을 통하여 유도 기전력이 발생되는 과정을, 무선 전력 수신 장치(103)가 전력(106)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(101)는, 무선 전력 수신 장치(103)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(101)는, 인-밴드 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(103)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어 FSK(frequency shift keying) 변조 방식에 따라 변조(modulation)를 수행할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치(103)는 ASK(amplitude shift keying) 변조 방식에 따라 변조를 수행함으로써, 정보(107)를 제공할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(103)에서 제공하는 정보(107)를 확인할 수 있다. 도 1에서는, 무선 전력 수신 장치(103)가 정보(107)를 무선 전력 송신 장치(101)로 직접 송신하는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 용이한 이해를 위한 것일 뿐, 무선 전력 수신 장치(103)는, 내부의 적어도 하나의 스위치의 온/오프만을 제어함을 당업자는 이해할 것이다. ASK 변조 방식 및/또는 FSK 변조 방식에 기반하여 변조를 수행하는 동작은, 인-밴드 통신 방식에 따라 데이터(또는, 패킷)를 송신하는 동작으로 이해될 수 있으며, ASK 복조 방식 및/또는 FSK 복조 방식에 기반하여 복조를 수행하는 동작은, 인-밴드 통신 방식에 따라 데이터(또는, 패킷)를 수신하는 동작으로 이해될 수 있다.
본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 컨트롤러(예를 들어, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 마이크로프로세서, 또는 AP(application processor))와 같은 컨트롤러가 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 컨트롤러가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 인스트럭션이 실행됨에 따라, 컨트롤러 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
도 2는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다. 도 2의 실시예는, 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명하도록 한다. 도 3a는 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서의 변조 커패시터들에 대응되는 스위치들의 제어에 따른 신호들을 도시한다. 도 3b 및 도 3c는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에서의 신호가 복조됨으로써 확인되는 복조된 전압을 도시한다. 도 4는 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치에서의 커패시터의 팽창 및 수축을 설명하기 위한 도면이다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(101)는 전력 소스(211), 복수의 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 포함하는 인버터(218), 커패시터(212), 송신 코일(213), 복조 회로(214), 컨트롤러(215), 또는 DC/DC 컨버터(217) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 전력 소스(211)에 의하여 제공되는 전력은 DC/DC 컨버터(217)로 제공될 수 있다. 전력 소스(211)는, 외부 TA(travel adapter)와 연결되기 위한 인터페이스, 무선 전력 송신 장치(101)의 배터리(미도시), 차저(charger)(미도시), 또는 PMIC(power management integrated circuit) (미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 소스(211)는, 예를 들어 직류 전력을 DC/DC 컨버터(217)로 제공할 수 있으나, 제공하는 전력의 형태에는 제한이 없다. DC/DC 컨버터(217)는, 제공받은 전력의 전압을 변환하여 인버터(218)로 제공할 수 있다. DC/DC 컨버터(217)는, 입력받은 직류 전력의 전압을 변경하여, 변경된 전압(또는, 구동 전압(VDD))을 가지는 직류 전력을 인버터(218)로 제공할 수 있다. DC/DC 컨버터(217)는, 예를 들어 벅 컨버팅 및/또는 부스트 컨버팅을 수행할 수 있으며, 예를 들어 3-level 컨버터로 구현될 수 있으나 그 종류에는 제한이 없음을 당업자는 이해할 것이다.
실시예에 따른 인버터(218)는, DC/DC 컨버터(217)로부터 제공되는 구동 전압(VDD)을 이용하여, 교류 전력을 출력할 수 있다. 복수의 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)는, 예를 들어 풀 브릿지 회로를 구성할 수 있으나, 스위치의 개수 또는 브릿지 회로의 종류에는 제한이 없다. 예를 들어, 풀 브릿지 회로가 구성되는 경우에는, 송신 코일(213)의 일단은 커패시터(212)를 통하여 스위치들(Q1, Q2) 사이의 연결 지점에 연결될 수 있으며, 송신 코일(213)의 타단은 스위치들(Q3, Q4) 사이의 연결 지점에 연결될 수 있다. 복수의 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)는 온 상태, 또는 오프 상태로 제어될 수 있다. 예를 들어, 교류 전력을 생성하기 위하여, 컨트롤러는 제 1 기간 동안에는 제 1 스위치(Q1) 및 제 3 스위치(Q3)를 온 상태로 제어하면서 제 2 스위치(Q2) 및 제 4 스위치(Q4)는 오프 상태로 제어할 수 있으며, 제 2 기간 동안에는 제 1 스위치(Q1) 및 제 3 스위치(Q3)를 오프 상태로 제어하면서 제 2 스위치(Q2) 및 제 4 스위치(Q4)는 온 상태로 제어할 수 있으며, 상술한 제어 동작들을 반복하여 수행할 수 있다. 컨트롤러(215)는, 상술한 교류 전력을 생성하기 위한 제어 신호(Q1_DRV,Q2_DRV,Q3_DRV,Q4_DRV)를 복수의 스위치(Q1,Q2,Q3,Q4)로 제공할 수 있다. 여기에서, 제어 신호를 출력하는 것뿐만 아니라 제어 신호의 출력을 삼가하는 것 또한 컨트롤러(215)의 제어로 명명할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(215)가 제 1 주파수를 가지는 교류 전력의 생성을 위한 제 1 제어 신호를 인버터(217)로 출력하는 것은, 컨트롤러(215)가 제 1 주파수에 대응하는 기간 동안 스위치들(Q1,Q3)을 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호(Q1_DRV, Q3_DRV)를 출력하고, 이후 제 1 주파수에 대응하는 기간 동안 스위치들(Q2,Q4)을 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호(Q2_DRV, Q4_DRV)를 출력하고, 상술한 출력 동작들을 반복하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 컨트롤러(215)가 제 2 주파수를 가지는 교류 전력의 생성을 위한 제 2 제어 신호를 인버터(217)로 출력하는 것은, 컨트롤러(215)가 제 2 주파수에 대응하는 기간 동안 스위치들(Q1,Q3)을 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호(Q1_DRV, Q3_DRV)를 출력하고, 이후 제 2 주파수에 대응하는 기간 동안 스위치들(Q2,Q4)을 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호(Q2_DRV, Q4_DRV)를 출력하고, 상술한 출력 동작들을 반복하는 것을 의미할 수 있으며, 이 경우 제 2 주파수에 대응하는 기간은 제 1 주파수에 대응하는 기간과 상이할 수 있다.
실시예에 따라서, 인버터(218)에 의하여 생성된 교류 전력이 송신 코일(213)에 인가될 수 있다. 커패시터(212)는, 송신 코일(213)과 공진 회로를 형성할 수 있다. 송신 코일(213)은 인가되는 교류 전력에 기초하여 자기장을 형성할 수 있다. 송신 코일(213)에 의하여 형성되는 자기장(또는, 자기 플럭스)의 일부는 무선 전력 수신 장치(103)의 수신 코일(221)의 단면을 지날 수 있다. 수신 코일(221)의 단면을 지나는 자기장이 시간에 따라 변화함에 따라, 수신 코일(221)에는 유도 기전력(예를 들어, 전류, 전압, 또는 전력)이 생성될 수 있다.
실시예에 따라서, 복조 회로(214)는 송신 코일(213)에 인가되는 신호(예를 들어, 송신 코일(213)의 양단에 인가되는 전압(219))을 복조하여 복조 신호(Vdemod)를 출력할 수 있다. 복조 회로(214)는, 예를 들어 송신 코일(213)에 인가되는 신호(예를 들어, 양단의 전압(219))에 대하여, 교류 전력의 주파수(예를 들어, 100 내지 210 kHz)만큼을 하향 변환함으로써, 복조 신호(Vdemod)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 복조 회로(214)는, 무선 전력 전송을 위한 반송파 성분(예를 들어, 교류 전력의 주파수인 100 내지 210 kHz)를 제거하기 위한 믹서(mixer) 및/또는 곱셈기 회로를 포함할 수 있다. 여기에서, 무선 전력 송신 장치(101)의 코일(213)의 양단에는, 무선 전력 수신 장치(103)의 변조에 의한 성분과 무선 전력 송신 장치(101)에 의한 교류 전력 성분이 혼합된 파형이 인가될 수 있으므로, 이에 따라 교류 전력의 주파수 성분(예를 들어, 100 내지 210 kHz)을 반송파 성분이라고 명명하였으며, 실제로 무선 전력 수신 장치(103)가 변조된 데이터를 반송파와 믹싱한 전자기파를 발생하는 것은 아님을 당업자는 이해할 것이다. 이에 따라, 송신 코일(213) 양단의 전압(219)에서 반송파 성분(예를 들어, 교류 전력의 주파수인 100 내지 210 kHz)이 제거될 수 있다. 복조 회로(214)는, 추가적으로 복조 신호(Vdemod)를 필터링(저역통과필터링)하여 출력할 수도 있다. 복조 회로(214)는, 저역통과필터를 포함할 수도 있다. 또는, 복조 회로(214)는, 송신 코일(213) 양단의 전압(219)을 필터링한 후에, 교류 전력의 주파수(예를 들어, 100 내지 210 kHz)만큼을 하향 변환함으로써, 복조 신호(Vdemod)를 생성할 수도 있다. 송신 코일(213) 양단의 전압(219)의 진폭은, 무선 전력 수신 장치(103)의 ASK 변조에 따라 변경될 수 있다. 실시예에 따라서, 컨트롤러(215)는 복조 회로(214)에 의하여 출력된 복조 신호(Vdemod)에 기초하여 무선 전력 수신 장치(103)가 제공하는 정보를 확인할 수 있다. 컨트롤러(215)는, 예를 들어 복조 신호(Vdemod)에 ADC(analog-to-digial converting)을 수행할 수 있다. 컨트롤러(215)는, ADC 결과로 획득된 디지털 값을 디코딩할 수 있으며, 디코딩 결과에 따라 무선 전력 수신 장치(103)가 제공하는 정보를 확인할 수 있다. 디코딩 방식은, 예를 들어 Qi 표준에 의할 수 있으나, 제한은 없음을 당업자는 이해할 것이다. 한편, 상술한 실시예에서는, 복조 회로(214)가 주파수 하향 변환(예를 들어, 반송파 제거) 및/또는 저역통과필터링을 수행하고, 컨트롤러(215)가 ADC 및/또는 디코딩을 수행하는 것과 같이 설명되었지만, 이는 단순히 예시적인 것이다. 실시예에 따라서, 복조 회로(214)가, ADC 또는 디코딩 중 적어도 하나를 더 수행하도록 구현될 수도 있고, 또 다른 실시예에 따라서, 컨트롤러(215)가 주파수 하향 변환(예를 들어, 반송파 제거) 및/또는 저역통과필터링을 더 수행할 수도 있도록 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
실시예에 따라서, 무선 전력 수신 장치(103)는 수신 코일(221), 커패시터(222), 커패시터(223), 정류 회로(255), 컨트롤러(250), 복수의 커패시터(261,262,263,264), 복수의 스위치(231,232,233,234), 커패시터(241), 레귤레이터(242), 커패시터(243), 또는 차저(244) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 수신 코일(221), 커패시터(222), 및 커패시터(223)는 공진 회로를 구성할 수 있다. 커패시터(222)의 일단은 수신 코일(221)에 연결되고, 커패시터(222)의 타단은 커패시터(223)의 일단 및 정류 회로(255)의 일단에 연결될 수 있다. 커패시터(223)의 일단은 커패시터(222)의 타단에 연결되고, 커패시터(223)의 타단은 수신 코일(221)의 타단에 연결될 수 있다. 달리 말하면, 커패시터(223)는 수신 코일(221) 및 커패시터(222)가 직렬로 연결되어 형성되는 회로에 병렬로 연결될 수 있다. 커패시터(223)의 타단은 정류 회로(255)의 타단에 연결될 수 있다.
실시예에 따라서, 정류 회로(255)는 풀 브릿지 회로를 구성하는 복수의 스위치(S1, S2, S3, S4)를 포함할 수 있다. 공진 회로의 일단은 스위치들(S1, S2) 사이의 연결 지점에 연결될 수 있으며, 공진 회로의 타단은 스위치들(S3, S4) 사이의 연결 지점에 연결될 수 있다. 정류 회로(255)는 수신 코일(221)을 통하여 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 컨트롤러(250)는 교류 전력이 직류 전력으로 변환될 수 있도록 복수의 스위치(S1, S2, S3, S4)의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
실시예에 따라서, 정류 회로(255)에는 커패시터(241) 및 레귤레이터(242)가 연결될 수 있다. 커패시터(241)의 일단은 접지될 수 있다. 레귤레이터(242)는 전력 변환 회로로부터 출력되는 정류된 전력의 전압의 컨버팅(예를 들어, 벅 컨버팅 및/또는 부스트 컨버팅) 및/또는 레귤레이팅을 수행할 수 있다.
실시예에 따라서, 차저(244)는 레귤레이터(242)에 의하여 컨버팅 및/또는 레귤레이팅된 전력을 이용하여 배터리(미도시)를 충전할 수 있다. 실시예에 따라서, 차저(244)는 배터리의 충전 모드(예를 들어, CC(constant current) 모드, CV(constant voltage) 모드, 또는 급속 충전 모드)에 따라서 배터리를 충전하기 위한 전압 및/또는 전류를 제어할 수 있다. 구현에 따라, 차저(244)를 대체하여 PMIC(미도시)가 레귤레이터(242)에 연결될 수도 있다.
실시예에 따라서, 컨트롤러(250)는 제공하고자 하는 정보에 대응하여 변조를 수행할 수 있다. 컨트롤러(250)는, 복수 개의 커패시터들(261,262,263,264) 중 변조를 수행할 커패시터를 결정할 수 있다. 변조를 수행할 커패시터에 따라서, 무선 전력 송신 장치(101)에서 센싱되는 전압(219)의 진폭의 차이가 변경될 수 있다. 예를 들어, 커패시터(261) 하나만으로 변조를 수행하는 경우 무선 전력 송신 장치(101)에서 센싱되는 전압(219)의 진폭의 차이(예를 들어, 스위치(231)가 온 상태인 동안의 전압(219)의 최대 진폭과, 스위치(231)가 오프 상태인 동안의 전압(219)의 최대 진폭 사이의 차이)가 제 1 값인 것을 상정하도록 한다. 이 경우, 커패시터(262,263,264)가 변조에 이용되지 않으므로, 스위치(232,233,234)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 한편, 커패시터(261) 및 커패시터(262)로 변조를 수행하는 경우 무선 전력 송신 장치(101)에서 센싱되는 전압(219)의 진폭의 차이(예를 들어, 스위치(231,232)가 온 상태인 동안의 전압(219)의 최대 진폭과, 스위치(231,232)가 오프 상태인 동안의 전압(219)의 최대 진폭 사이의 차이)는 제 2 값으로, 제 1 값보다 클 수 있다. 이 경우, 커패시터(263,264)가 변조에 이용되지 않으므로, 스위치(233,234)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 복수 개의 커패시터들(261,262,263,264) 중 변조를 수행할 커패시터를 조정함에 따라, 변조 정도(또는, 변조 깊이)를 조정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 컨트롤러(250)는, 결정된 커패시터를 이용한 변조를 수행하면서, 결정되지 않은 커패시터에 대응하는 스위치는 오프 상태를 유지하도록, 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2) 중 적어도 일부를 출력하거나 및/또는 출력을 삼가할 수 있다. 한편, 예를 들어, 커패시터(262)의 커패시턴스는 커패시터(261)의 커패시턴스보다 작고, 커패시터(264)의 커패시턴스)는 커패시터(263)의 커패시턴스보다 작을 수 있으나, 이는 단순한 예시로 커패시턴스의 대소에는 제한이 없으며, 동일할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 수신 장치(103)에서의 변조에 따라 송신 코일(213)에서의 전압(219)의 진폭의 차이(예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)에서의 적어도 하나의 스위치가 온 상태인 동안의 최대 진폭과, 오프 상태인 동안의 최대 진폭 사이의 차이)가 발생할 수 있다. 변조에 따른 송신 코일(213)에서의 전압(219)의 진폭의 차이에 의하여, 무선 전력 송신 장치(101)에 포함되는 커패시터에 인가되는 전압의 변경이 야기될 수 있다. 예를 들어, 직류 전압이 인가되는 커패시터에는 바람직하게는 상수 값의 전압이 인가되어야 하나, 무선 전력 수신 장치(103)의 변조에 따라 해당 커패시터에 인가되는 전압도 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 (a)는 도 2의 무선 전력 수신 장치(103)에서 복수의 스위치(231,232,233,234) 모두가 선택된 경우, 컨트롤러(250)에서 출력되는, 복수의 스위치(231,232,233,234)를 제어하기 위한 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)를 도시한다. 변조를 위하여, 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)가 인가되거나, 또는 인가되지 않을 수 있다. 도 3a의 (b)는 송신 코일(213) 양단의 전압(VLC_TX)을 도시한다. (b)에 도시된 바와 같이, 송신 코일(213) 양단의 전압(VLC_TX)은, 교류 파형으로서, 인버터(218)에서 제공되는 교류 전력의 주파수(예를 들어, 100 내지 210 kHz)를 가질 수 있다. 한편, 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)가 인가되는 동안의 전압(VLC_TX)의 최대 진폭과, 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)가 인가되지 않는 동안의 전압(VLC_TX)의 최대 진폭이 상이함을 확인할 수 있다. 도 3a의 (c)는 복조 회로(214)의 출력 신호(Vdemod)를 도시한다. 도 3a의 (d)는 무선 전력 수신 장치(103)의 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrec)(예: 도 2의 Vrect)을 도시한다. 무선 전력 수신 장치(103)의 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrec) 또한 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)가 인가되는 동안의 값과, 제어 신호(CMA1,CMA2,CMB1,CMB2)가 인가되지 않는 동안의 값이 상이함을 확인할 수 있다. 도 3a의 (a) 및 (b)를 참조하면, 복수의 스위치(231,232,233,234)의 온/오프가 반복됨에 따라 송신 코일(213) 양단의 전압(VLC_TX)의 최대 진폭이 변화하는 것이 확인된다. 도 3a의 (c) 및 (d)를 참조하면, 송신 코일(213) 양단의 전압(VLC_TX)이 복조 회로(214)를 거쳐 출력되는 출력 신호(Vdemod)의 파형은 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrec)의 파형과 유사함을 확인할 수 있다. 컨트롤러(215)는, 출력 신호(Vdemod)의 처리(예를 들어, ADC 및/또는 디코딩) 결과에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(103)가 제공하는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 도 3b 및 도 3c는 복조 회로(214)로부터 생성(또는, 출력)되는 복조된 전압을 도시한다. 도 3b는, 예를 들어 무선 전력 수신 장치(103)가 변조를 위하여 복수의 커패시터(261,262,263,264) 중 제 1 그룹을 선택한 경우의 출력 신호(310)일 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 출력 신호(310)의 제 1 부분(311)은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 변조가 수행되지 않는 기간 동안의 파형으로, 예를 들어 실질적으로 a의 크기를 가질 수 있다. 출력 신호(310)의 제 2 부분(312)은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 변조가 수행되는 기간 동안의 파형으로, a의 크기를 중심으로 제 1 피크-투-피크(313)를 가지는 파형 변경을 확인할 수 있다. 제 2 부분(312)이 확대되면, 예를 들어 도 3a의 (c)의 복조 회로(214)의 출력 신호(Vdemod)와 유사할 수 있다. 제 2 부분(312)의 주파수는, 예를 들어 변조 주파수(예를 들어, 2kHz)에 대응될 수 있다. 제 2 부분(312)의 진폭 변경과 같이, 무선 전력 송신 장치(101)에서의 다른 커패시터에서의 전압 변경이 발생할 수 있다. 도 3c는 예를 들어 무선 전력 수신 장치(103)가 변조를 위하여 복수의 커패시터(261,262,263,264) 중 제 2 그룹을 선택한 경우의 출력 신호(320)일 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 출력 신호(320)의 제 1 부분(321)은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 변조가 수행되지 않는 기간 동안의 파형으로, 예를 들어 실질적으로 a'의 크기를 가질 수 있으며, a'는 a와 동일할 수 있으나, 상이하게 구현될 수도 있다. 출력 신호(320)의 제 2 부분(322)은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 변조가 수행되는 기간 동안의 파형으로, a'의 크기를 중심으로 제 2 피크-투-피크(323)를 가지는 파형 변경을 확인할 수 있다. 도 3b에서의 제 1 피크-투-피크(313)가, 도 3c에서의 제 2 피크-투-피크(323)에 비하여 더 큰 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 3b에서와 같이 상대적으로 더 큰 피크 투 피크는, 상대적으로 더 큰 커패시터의 수축 및 팽창을 야기할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 커패시터에 인가되는 전압이 변경됨에 따라, 커패시터는 충전 및 방전될 수 있다. 커패시터는, 예를 들어 전력 소스(211)로부터 송신 코일(213)까지의 전력 경로에 배치되는 커패시터(예를 들어, 버퍼를 위한 커패시터, 또는 필터링을 위한 커패시터)일 수 있거나, 또는 하드웨어(예를 들어, DC/DC 컨터버)에 포함된 커패시터일 수도 있고, 무선 전력 송신 장치(101)에 포함된 커패시터라면 제한이 없다. 또한, 도 4의 실시예의 설명은, 무선 전력 수신 장치(103)에 포함된 커패시터에도 적용될 있음을 당업자는 이해할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 무선 전력 송신 장치(101)를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 방전 중에는, 커패시터가 제 1 형상(313a)을 가질 수 있으며, 충전 중에는, 커패시터가 제 2 형상(313b)을 가질 수 있다. 커패시터의 충전 및 방전에 따른 형상의 변경은, 주위 하드웨어, 예를 들어 PCB, 또는 솔더(solder)의 형상의 변경을 야기할 수 있다. 예를 들어, 커패시터가 제 1 형상(313a)을 가지는 경우, PCB는 제 1 형상(311a)을 가지며, 솔더는 제 1 형상(312a)을 가질 수 있다. 예를 들어, 커패시터가 제 2 형상(313b)을 가지는 경우, PCB는 제 2 형상(311b)을 가지며, 솔더는 제 2 형상(312b)을 가질 수 있다. 이와 같은 형상의 변경에 따라 진동이 발생할 수 있으며, 해당 진동의 주파수가 가청 대역(예: 20 내지 20000Hz)에 포함된 경우에는, 가청 노이즈가 사용자에게 청음될 수 있다. 충전-방전 시의 전압 차이 또한 상대적으로 클수록, 상대적으로 큰 가청 노이즈를 야기할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)의 변조 정도가 더 클수록(예를 들어, 변조 커패시터의 개수가 더 많을수록), 커패시터에서의 전압의 변경 정도가 크므로, 가청 노이즈의 크기가 더 클 수 있다. 한편, 무선 전력 수신 장치(103)에서 이용되는 변조 커패시터의 개수가 클수록, 무선 전력 송신 장치(101)의 커패시터에서의 전압 변동이 더 큰 것은 단순히 예시적인 것이며, 다른 상관 관계 또한 가능하다. 실시예에 따라서, 무선 전력 수신 장치(103)에서도 가청 노이즈가 발생할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)에 의하여 수행되는 변조 동작에 의하여, 커패시터(예를 들어, 커패시터(261), 커패시터(262), 커패시터(263), 커패시터(264), 커패시터(241) 및/또는 커패시터(243))에 인가되는 전압 또한 변동될 수 있으며, 이에 따라 커패시터의 진동에 따른 가청 노이즈가 발생할 수 있다.
도 5는, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 5에서, 무선 전력 수신 장치(103)는, 사용자 단말 장치일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 무선 전력을 수신할 수 있는 장치이면 그 제한은 없다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(103)는, AP(application processor)(510), 전력 수신 회로(520), 충전 회로(530), 및/또는 가속도 센서(540)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 전력 수신 회로(520)는, 도 2의 수신 코일(221), 커패시터(222), 커패시터(223), 정류 회로(255), 컨트롤러(250), 복수의 커패시터(261,262,263,264), 복수의 스위치(231,232,233,234), 커패시터(241), 레귤레이터(242), 또는 커패시터(243)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 충전 회로(530)는, 도 2의 차저(244), 또는 차저(244)에 의해 충전되는 배터리를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 적어도 하나의 컨트롤러(예를 들어, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 마이크로프로세서, 또는 AP(application processor))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)는, 전력 수신 회로(520)에 포함되는 컨트롤러(524) 또는 AP(application processor)(510) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구현 예에 따라, 도 2의 컨트롤러(250)는, 도 5의 컨트롤러(524) 또는 AP(510)일 수 있다. AP(510)는, 전력 수신 회로(520), 또는 충전 회로(530)를 제어할 수 있다. AP(510)는, 전력 수신 회로(520), 또는 전력 수신 회로(520)에 포함되는 적어도 하나의 소자의 특성 값을 확인할 수 있다. AP(510)는, 충전 회로(530), 또는 충전 회로(530)에 포함되는 적어도 하나의 소자의 특성 값을 확인할 수 있다. AP(510)는, 가속도 센서(540)의 특성 값을 확인할 수 있다. 컨트롤러(524)는, 전력 수신 회로(520)에 포함되는 적어도 하나의 소자를 제어할 수 있다. 컨트롤러(524)는, 전력 수신 회로(520)에 포함되는 적어도 하나의 소자의 특성 값을 확인할 수 있다.
실시예에 따라, 전력 수신 회로(520)는, 수신 코일(521), 더미 소자(522), 스위치(523), 및 컨트롤러(524)를 포함할 수 있다. 더미 소자(522) 및 스위치(523)을 포함하는 구성을 통신 모듈(525)로 지칭할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 스위치(523)를 제어하여 무선 전력 송신 장치(101)로 패킷을 제공하는 동작을, 무선 전력 수신 장치(103)가 통신 모듈(525)을 이용하여 무선 전력 송신 장치(101)로 신호를 송신하는 동작으로 이해할 수 있다.
실시예에 따라, 수신 코일(521)은, 도 2의 수신 코일(221)일 수 있다. 수신 코일(521)은, 전력 수신 회로(520)에 포함될 수도 있고, 전력 수신 회로(510)에 포함되지 않을 수도 있다.
실시예에 따라, 더미 소자(522)는, 도 2의 복수의 커패시터(261,262,263,264) 중에서 적어도 하나일 수 있다. 더미 소자(522)의 개수에는 제한이 없으며, 이하에서 더미 소자(522)에 대한 설명은, 적어도 하나의 더미 소자(522)에 대한 설명으로 이해될 수 있다.
실시예에 따라, 스위치(523)는, 도 2의 복수의 스위치(231,232,233,234) 중에서 적어도 하나일 수 있다. 스위치(523)의 개수에는 제한이 없으며, 이하에서 스위치(523)에 대한 설명은, 적어도 하나의 스위치(523)에 대한 설명으로 이해될 수 있다. 스위치(523)는, 전력 수신 회로(523)에 포함되는 컨트롤러(524)에 의해 제어될 수 있다. 스위치(523)는, AP(510)에 의해 제어될 수 있다. AP(510)는, 컨트롤러(524)가 스위치(523)를 제어하도록, 컨트롤러(524)를 제어할 수 있다. AP(510)는, 스위치(523)를 직접 제어할 수도 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(101)로부터 무선 전력을 수신하는 경우, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력의 크기를 확인 할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 무선 전력 수신 장치(103) 내의 적어도 하나의 소자의 전압 및/또는 전류(예를 들어, 수신 코일(221)의 전압 및/또는 전류, 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrect) 및/또는 전류, 레귤레이터(242)의 출력단의 전압 및/또는 전류, 전력 수신 회로(520)의 출력 전압 및/또는 출력 전류, 차저(244)의 입력단의 전압 및/또는 전류, 차저(244)에 의해 충전되는 배터리의 전압 및/또는 전류, 또는 충전 회로(530)의 전압 및/또는 전류)를 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 무선 전력 수신 장치(103) 내의 적어도 하나의 소자의 전압 및/또는 전류를 확인하는 동작을, 무선 전력 수신 장치(103)가 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력의 크기를 확인하는 동작으로 이해할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 원하는 컨트롤 포인트와 실제 컨트롤 포인트에 기반하여, 컨트롤 에러 값을 확인하고, 이를 컨트롤 에러 패킷으로서 무선 전력 송신 장치(101)로 제공할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 컨트롤 에러 값을 확인하는 동작을, 무선 전력 수신 장치(103)가 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력의 크기를 확인하는 동작으로 이해할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력의 크기를 확인하고, 확인된 수신 전력의 크기에 기반하여, 스위치(523)를 제어할 수 있다.
도 6은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 601 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 무선 전력 송신 장치(101)로부터 무선 전력을 수신할 수 있다.
603 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율을 확인할 수 있다. "기준 전력"은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 필요로 하는 크기의 전력일 수 있다. "수신 전력"은, 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 전력일 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 기준 전력을 확인하고, 수신 전력을 확인하고, 수신 전력과 기준 전력을 비교할 수 있다. AP(510)에 의한 동작은, 도 8 및 도 9를 참고하여 추가적으로 설명하도록 한다. 전력 수신 회로(520)에 포함되는 컨트롤러(524)에 의한 동작은, 도 10 및 도 11을 참고하여 추가적으로 설명하도록 한다.
605 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어나는지 여부를 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 기준 범위를 설정 또는 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 기준 범위를 설정 또는 확인하는 방식에는 제한이 없다. 예를 들어, 기준 범위가 5%이고 기준 전력의 크기가 100인 경우, 수신 전력의 크기가 105를 초과하거나 95 미만이면 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것일 수 있고, 수신 전력의 크기가 95 이상이고 105 이하이면 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것일 수 있다. 기준 범위 및 기준 전력의 크기의 값에는 제한이 없다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어나는지 여부를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인할 수 있다.
607 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 제 1 주기에 따라 패킷이 제공된다는 것은, 제 1 주기에 한 번씩 패킷이 제공되는 것일 수 있다.
609 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다.
611 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510)))는, 가속도 센서(540)를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인지 여부를 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 611 동작은 선택적인 것으로서 생략될 수도 있다. 또는, 611 동작은, 613 동작에서 설명되는 지정된 이벤트의 하나의 종류로 판단될 수도 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 가속도 센서 값을 지정된 범위와 비교함으로써, 무선 전력 수신 장치(103)의 움직임을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 가속도 센서(540)를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인 것에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(103)가 움직이지 않고 있거나 움직임이 작은 것을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 이후, 가속도 센서를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인 것을 지정된 시간 동안 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 무선 전력 수신 장치(103)가 지정된 시간 동안 움직이지 않고 있거나 움직임이 작은 것을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 609 동작을 수행한 이후 611 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 601 동작 내지 609 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하기 전에 611 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 611 동작을 수행하지 않을 수 있다.
613 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 지정된 이벤트를 확인할 수 있다. 지정된 이벤트는, 시간의 경과에도 불구하고 수신 전력의 크기가 변하지 않는 경우 검출되는 조건으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 지정된 이벤트는, 특정 시점의 수신 전력 및 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 수신 전력 사이의 비율이 지정된 범위 이내인 경우 검출될 수 있으나, 일정 시간 동안의 수신 전력의 크기가 변하지 않는 경우(또는, 톨러런스(또는, 임계 변경 크기) 이내에서의 크기 변경이 검출된 경우)에 검출될 수 있는 조건이라면 제한은 없다. 무선 전력 수신 장치(103)는 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는 지정된 이벤트를 확인하거나, 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 615 동작을 수행할 수 있다. 지정된 이벤트에 대해서는 도 7, 도 9, 및 도 11에서 추가적으로 설명하도록 한다.
615 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 615 동작의 제 3 주기는, 607 동작의 제 1 주기와 같을 수 있다. 615 동작의 제 3 주기는, 607 동작의 제 1 주기 보다 클 수 있다. 615 동작의 제 3 주기는, 609 동작의 제 2 주기 보다 크고 607 동작의 제 1 주기 보다 작을 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 3 주기를 제 1 주기 보다 크게 설정하거나, 제 3 주기를 제 1 주기와 같게 설정하거나, 제 2 주기 보다는 크고 제 1 주기 보다는 작게 설정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)는, 무선 전력 수신 장치(103)의 상태에 기반하여, 제 3 주기를 제 1 주기 보다 크게 설정하거나, 제 3 주기를 제 1 주기와 같게 설정하거나, 제 2 주기 보다는 크고 제 1 주기 보다는 작게 설정할 수 있다. 실시예에 따라, 제 3 주기는 고정 값일 수도 있고, 또는 변경 가능한 값일 수도 있다. 예를 들어, 제 3 주기는, 603 동작에서 확인되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율의 크기에 대응하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 제 3 주기는, 613 동작에서 확인된 이벤트에 기반하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 613 동작에서, 특정 시점의 수신 전력 및 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 수신 전력 사이의 비율이 확인될 수 있고, 제 3 주기는, 시간의 흐름에 따라 확인된 비율의 크기에 기반하여 적응적으로 변경될 수도 있다. 제 3 주기를 설정하는 기준에는 제한이 없다.
도 7은, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 7을 참조하여, 도 6의 615 동작의 지정된 이벤트의 확인을 이해할 수 있다. 도 7을 참조하여, 특정 시점의 수신 전력 및 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점(또는 특정 시점 보다 한 주기 이후 시점)의 수신 전력 사이의 비율이 지정된 범위 이내인지 확인하는 동작을 이해할 수 있다. 도 7의 수신 전력은, 도 6의 603 동작의 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력일 수 있다.
도 7을 참조하면, 701 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점의 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 제 1 수신 전력을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 609 동작에서 제 2 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어한 이후, 제 1 시점의 제 1 수신 전력을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 611 동작 이후, 제 1 시점의 제 1 수신 전력을 확인할 수 있다.
703 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점 이후 제 2 시점의 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 제 2 수신 전력을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 이후, 지정된 주기 이후의 제 2 시점의 제 2 수신 전력을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 주기를 설정, 확인, 또는 변경할 수 있다.
705 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율을 확인할 수 있다.
707 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것은, 시간의 경과에도 불구하고 시점에 따른 수신 전력은 변하지 않았거나, 시점에 따른 수신 전력이 톨러런스(또는, 임계 변경 크기) 이내에서 변한 것일 수 있다. 예를 들어, 기준 범위가 3%이고 제 1 시점의 제 1 수신 전력의 크기가 100인 경우, 제 2 시점의 제 2 수신 전력의 크기가 103을 초과하거나 97 미만이면 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것일 수 있고, 제 2 시점의 제 2 수신 전력의 크기가 97 이상이고 103 이하이면 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것일 수 있다. 기준 범위의 크기에는 제한이 없다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 수신 전력 및 제 2 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 수신 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것은, 703 동작의 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 간격인 주기에 따라 연속한 시점에 수신 전력을 확인하여 한 주기 차이 나는 시점에 확인된 수신 전력 사이의 비율을 기준 범위와 계속하여 비교하는 동작일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인함에 기반하여, 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하는 주기를 조정하기 위하여 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있으며, 이에 대해서는, 도 6의 615 동작을 참조하여 이해할 수 있다.
도 8은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 8을 참조하여, 도 6의 605 동작, 607 동작, 및 609 동작을 이해할 수 있다.
도 8을 참조하면, 801 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510)) 또는 컨트롤러(524))는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율을 확인할 수 있다. "충전 전력의 전압"은, 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrect), 레귤레이터(242)의 출력단의 전압, 전력 수신 회로(520)에서 충전 회로(530)로 제공되는 전력의 전압, 차저(244)의 입력단의 전압, 차저(244)에 의해 충전되는 배터리의 전압, 또는 충전 회로(530)의 전압일 수 있다. "설정 전압"은, 무선 전력 수신 장치(103)에서 필요로 하는 크기의 전압일 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압을 확인하고, 설정 전압을 확인하고, 충전 전력의 전압과 설정 전압을 비교할 수 있다.
803 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어나는지 여부를 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 지정된 범위를 설정 또는 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 지정된 범위를 설정 또는 확인하는 방식에는 제한이 없다. 지정된 범위, 설정 전압, 및 충전 전력의 전압에 대해서는, 605 동작의 기준 범위, 기준 전력, 및 수신 전력에 대한 설명과 유사하게 이해할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어나는지 여부를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인할 수 있다.
805 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것으로 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것으로 확인하고, 이에 따라 제 1 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다.
807 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 609 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인하고, 이에 따라 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 비율이 지정된 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하고, 이에 따라 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다.
도 9는, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 9를 참조하여, 도 6의 615 동작의 지정된 이벤트의 확인을 이해할 수 있다. 도 9를 참조하여, 특정 시점의 충전 전력의 전압 및 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점(또는 특정 시점 보다 한 주기 이후 시점)의 충전 전력의 전압 사이의 비율이 기준 범위 이내인지 확인하는 동작을 이해할 수 있다.
도 9를 참조하면, 901 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압을 확인할 수 있다. "충전 전력의 전압"은, 정류 회로(255)의 출력단의 전압(Vrect), 레귤레이터(242)의 출력단의 전압, 전력 수신 회로(520)에서 충전 회로(530)로 제공되는 전력의 전압, 차저(244)의 입력단의 전압, 차저(244)에 의해 충전되는 배터리의 전압, 또는 충전 회로(530)의 전압일 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 609 동작에서 제 2 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어한 이후, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 611 동작 이후, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압을 확인할 수 있다.
903 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 제 1 시점 이후 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 이후, 지정된 주기 이후의 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 주기를 설정, 확인, 또는 변경할 수 있다.
905 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압 및 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압 사이의 비율을 확인할 수 있다.
907 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: AP(510) 또는 컨트롤러(524)))는, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압 및 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압 및 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것은, 시간의 경과에도 불구하고 시점에 따른 수신 전력은 변하지 않았거나, 시점에 따른 수신 전력이 톨러런스(또는, 임계 변경 크기) 이내에서 변한 것일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점의 충전 전력의 제 1 전압 및 제 2 시점의 충전 전력의 제 2 전압 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 충전 전력의 전압 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것은, 903 동작의 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 간격인 주기에 따라 연속한 시점에 충전 전력의 전압을 확인하여 한 주기 차이 나는 시점에 확인된 충전 전력의 전압 사이의 비율을 기준 범위와 계속하여 비교하는 동작일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인함에 기반하여, 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하는 주기를 조정하기 위하여 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있으며, 이에 대해서는, 도 6의 615 동작을 참조하여 이해할 수 있다.
도 10은, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 10을 참조하여, 도 6의 605 동작, 607 동작, 및 609 동작을 이해할 수 있다.
도 10을 참조하면, 1001 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)의 패킷 값을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 패킷 값은, 603 동작에서 전력 수신 회로(520)를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율에 의해 결정될 수 있다.
1003 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어나는지 여부를 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 지정된 범위를 설정 또는 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)가 지정된 범위를 설정 또는 확인하는 방식에는 제한이 없다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어나는지 여부를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인할 수 있다.
1005 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 609 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것으로 확인하고, 이에 따라 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하고, 이에 따라 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다.
1007 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것으로 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 1001 동작에서 확인된 패킷 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 607 동작의 수신 전력 및 기준 전력 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것으로 확인하고, 이에 따라 제 1 주기에 따라 무선 전력 송신 장치(101)로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있다.
도 11은, 실시예에 따른, 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 11을 참조하여, 도 6의 615 동작의 지정된 이벤트의 확인을 이해할 수 있다. 도 11을 참조하여, 특정 시점의 패킷의 패킷 값 및 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점(또는 특정 시점 보다 한 주기 이후 시점)의 패킷의 패킷 값 사이의 비율이 기준 범위 이내인지 확인하는 동작을 이해할 수 있다.
도 11을 참조하면, 1101 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점의 패킷의 제 1 패킷 값을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 609 동작에서 제 2 주기에 따라 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하도록 적어도 하나의 스위치(523)를 제어한 이후, 제 1 시점의 패킷의 제 1 패킷 값을 확인할 수 있다. 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 611 동작 이후, 제 1 시점의 패킷의 제 1 패킷 값을 확인할 수 있다.
1103 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점 이후 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 이후, 지정된 주기 이후의 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값을 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 주기를 설정, 확인, 또는 변경할 수 있다.
1105 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점의 패킷의 제 1 패킷 값 및 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 사이의 비율을 확인할 수 있다.
1107 동작에서, 무선 전력 수신 장치(103)(예를 들어, 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510)))는, 제 1 시점의 패킷의 제 1 패킷 값 및 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 제 1 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 및 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것은, 시간의 경과에도 불구하고 시점에 따른 수신 전력은 변하지 않았거나, 시점에 따른 수신 전력이 톨러런스(또는, 임계 변경 크기) 이내에서 변한 것일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 제 1 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 및 제 2 시점의 패킷의 제 2 패킷 값 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인할 수 있다. 패킷의 패킷 값 사이의 비율이 기준 범위 이내인 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것은, 1103 동작의 제 1 시점 및 제 2 시점 사이의 간격인 주기에 따라 연속한 시점에 패킷의 패킷 값 을 확인하여 한 주기 차이 나는 시점에 확인된 패킷의 패킷 값 사이의 비율을 기준 범위와 계속하여 비교하는 동작일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 수신 장치(103)는, 지정된 이벤트(예: 615 동작의 지정된 이벤트)를 확인함에 기반하여, 송신 전력의 조정과 관련된 패킷(예: 컨트롤 에러 패킷)을 제공하는 주기를 조정하기 위하여 적어도 하나의 스위치(523)를 제어할 수 있으며, 이에 대해서는, 도 6의 615 동작을 참조하여 이해할 수 있다.
실시 예에 따라, AP(510)에 의해 수행되는 동작 중 적어도 일부는 컨트롤러(520)에 의해 수행될 수 있다. 실시 예에 따라, 컨트롤러(520)에 의해 수행되는 동작 중 적어도 일부는 AP(510)에 의해 수행될 수 있다. 실시 예에 따라, 컨트롤러(520)에 의해 수행되는 동작 중 적어도 일부는 AP(510)가 컨트롤러(520)를 제어함으로써 수행될 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예들은, 적용 가능한 범위 내에서, 상호 유기적으로 적용될 수 있음을 당업자는 이해할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 일 실시예의 적어도 일부 동작이 생략되어 적용될 수도 있고, 일 실시예의 적어도 일부 동작과 다른 실시예의 적어도 일부 동작이 유기적으로 연결되어 적용될 수도 있음을 당업자는 이해할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(예: 무선 전력 송신 장치(101))로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(103))는, 수신 코일(예: 수신 코일(521)), 적어도 하나의 더미 소자(예: 적어도 하나의 더미 소자(522)), 및 상기 수신 코일과 상기 적어도 하나의 더미 소자를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치(예: 적어도 하나의 스위치(523))를 포함하는 전력 수신 회로(예: 전력 수신 회로(520)); 및 적어도 하나의 컨트롤러(예: 컨트롤러(524) 또는 AP(510))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트 를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 수신 전력 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 수신 전력 사이의 제 2 비율이 제 2 범위 이내인 것일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 가속도 센서(예: 가속도 센서(540))를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 가속도 센서를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하고 상기 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 가속도 센서를 통해 획득되는 상기 가속도 센서 값이 상기 지정된 범위 이내인 것을 지정된 시간 동안 확인하고 상기 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 전력 수신 회로로부터 충전 전력을 제공받는 충전 회로(예: 충전 회로(530))를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 제 3 비율이 제 3 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위 이내인 것으로 확인하고, 상기 충전 전력의 상기 전압 및 상기 설정 전압 사이의 상기 제 3 비율이 상기 제 3 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것으로 확인하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 전력 수신 회로로부터 충전 전력을 제공받는 충전 회로(예: 충전 회로(530))를 더 포함할 수 있다. 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 충전 전력의 전압 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 충전 전력의 전압 사이의 제 4 비율이 제 4 범위 이내일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 적어도 하나의 컨트롤러는, 상기 패킷의 패킷 값을 확인하고, 상기 패킷 값이 제 5 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위 이내인 것으로 확인하고, 상기 패킷 값이 상기 제 5 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것으로 확인하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 패킷 값 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 패킷 값 사이의 비율이 제 6 범위 이내인 것일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 3 주기는, 상기 제 1 주기 보다 크거나 같을 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(예: 무선 전력 송신 장치(101))로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(103))의 동작 방법은, 상기 무선 전력 수신 장치의 전력 수신 회로(예: 전력 수신 회로(520))를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 전력 수신 회로에 포함되는 적어도 하나의 스위치(예: 적어도 하나의 스위치(523))를 제어하는 동작; 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작; 및 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 수신 전력 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 수신 전력 사이의 제 2 비율이 제 2 범위 이내인 것일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 무선 전력 수신 장치의 가속도 센서(예: 가속도 센서(540))를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하고 상기 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 회로(예: 충전 회로(530))로 제공되는 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 제 3 비율이 제 3 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 제 1 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있고, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 충전 전력의 상기 전압 및 상기 설정 전압 사이의 상기 제 3 비율이 상기 제 3 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 회로(예: 충전 회로(530))로 제공되는 충전 전력의 전압 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 충전 전력의 전압 사이의 제 4 비율이 제 4 범위 이내인 것일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 패킷의 패킷 값이 제 5 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 제 1 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있고, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은, 상기 패킷 값이 상기 제 5 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 패킷의 패킷 값 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 패킷의 패킷 값 사이의 비율이 제 6 범위 이내인 것일 수 있다.
본 문서에 개시된 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 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 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 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 문서의 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 실시예들은 기기(machine)(예: 무선 전력 송신 장치(100)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 무선 전력 송신 장치(100))의 프로세서(예: 프로세서(201))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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 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 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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.
실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 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. 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.

Claims (15)

  1. 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치에 있어서,
    수신 코일, 적어도 하나의 더미 소자, 및 상기 수신 코일과 상기 적어도 하나의 더미 소자를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 전력 수신 회로; 및
    적어도 하나의 컨트롤러를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 수신 전력 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 수신 전력 사이의 제 2 비율이 제 2 범위 이내인 것인,
    무선 전력 수신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가속도 센서를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 가속도 센서를 통해 획득되는 가속도 센서 값이 지정된 범위 이내인 것을 확인하고 상기 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 가속도 센서를 통해 획득되는 상기 가속도 센서 값이 상기 지정된 범위 이내인 것을 지정된 시간 동안 확인하고 상기 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 수신 회로로부터 충전 전력을 제공받는 충전 회로를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 충전 전력의 전압 및 설정 전압 사이의 제 3 비율이 제 3 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위 이내인 것으로 확인하고,
    상기 충전 전력의 상기 전압 및 상기 설정 전압 사이의 상기 제 3 비율이 상기 제 3 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것으로 확인하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 수신 회로로부터 충전 전력을 제공받는 충전 회로를 더 포함하고,
    상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 충전 전력의 전압 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 충전 전력의 전압 사이의 제 4 비율이 제 4 범위 이내인 것인,
    무선 전력 수신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 컨트롤러는,
    상기 패킷의 패킷 값을 확인하고,
    상기 패킷 값이 제 5 범위 이내인 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위 이내인 것으로 확인하고,
    상기 패킷 값이 상기 제 5 범위를 벗어난 것에 기반하여, 상기 수신 전력 및 상기 기준 전력 사이의 상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것으로 확인하도록 설정되는,
    무선 전력 수신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 패킷 값 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 패킷 값 사이의 비율이 제 6 범위 이내인 것인,
    무선 전력 수신 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 주기는, 상기 제 1 주기 보다 크거나 같은,
    무선 전력 수신 장치.
  12. 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치의 전력 수신 회로를 통해 수신되는 수신 전력 및 기준 전력 사이의 제 1 비율이 제 1 범위 이내인 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기에 따라 상기 무선 전력 송신 장치로 송신 전력의 조정과 관련된 패킷을 제공하도록 상기 전력 수신 회로에 포함되는 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작;
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 확인하는 것에 기반하여, 제 1 주기 보다 작은 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작; 및
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 지정된 이벤트를 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기 보다 큰 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함하는,
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 지정된 이벤트는, 특정 시점의 상기 수신 전력 및 상기 특정 시점 보다 한 주기 이전 시점의 상기 수신 전력 사이의 제 2 비율이 제 2 범위 이내인 것인,
    방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 것을 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 2 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함하는,
    방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 비율이 상기 제 1 범위를 벗어난 이후, 상기 지정된 이벤트를 연속하여 지정된 횟수 이상 확인하는 것에 기반하여, 상기 제 3 주기에 따라 상기 패킷을 제공하도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함하는,
    방법.
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