KR101782878B1 - Wireless power transfer apparatus and method the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선으로 복수 개의 수전장치에 순차적으로 전력을 전송하여 충전시키는 것으로서 복수 개의 전력전송코일을 통해 무선으로 전력을 전송하고, 전력전송코일이 전송하는 전력을 충전하기 위한 수전장치가 복수 개일 경우에 전력전송 제어부가 복수 개의 수전장치들이 휴대용 단말기에 장착되어 있는지의 여부와, 충전상태를 판단하여 우선순위를 부여하며, 부여한 우선순위에 따라 복수 개의 수전장치들에 순차적으로 전력을 전송하여 충전하게 제어하는 무선 전력전송장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply system for wirelessly transmitting power by sequentially transmitting power to a plurality of power receiving apparatuses and wirelessly transmitting power through a plurality of power transmission coils, and when a plurality of power receiving apparatuses The power transmission control unit determines whether or not a plurality of power reception devices are installed in the portable terminal, determines the charging status and assigns priority to the power reception devices, and sequentially transmits power to the plurality of power reception devices according to the given priority order And more particularly, to a wireless power transmission apparatus and method for controlling wireless power transmission.
Description
본 발명은 복수 개의 수전장치에 우선순위를 부여하고, 부여한 우선순위에 따라 전력전송코일의 이동이나 사용자의 추가적인 조작 없이 자동으로 복수 개의 수전장치에 순차적으로 전력을 전송하여 충전시키는 무선 전력전송장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission device for giving priority to a plurality of power reception devices and for sequentially charging and charging electric power to a plurality of power reception devices automatically without any movement of the power transmission coil or a user's operation according to the given priority, ≪ / RTI >
일반적으로 핸드폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 각종 휴대용 단말기에는 전력을 충전하여 동작전력을 공급하는 수전장치가 장착된다. 상기 수전장치는 외부의 충전장치에서 공급되는 전력을 충전하고, 충전한 전력을 상기 휴대용 단말기에 동작전력으로 공급하여 동작시킬 수 있도록 한다.2. Description of the Related Art Generally, various portable terminals such as a mobile phone and a PDA (Personal Digital Assistant) are equipped with a power receiving device for supplying electric power by charging electric power. The power reception device charges electric power supplied from an external charging device and supplies the charged electric power to the portable terminal as operation power.
상기 수전장치는 전력을 충전하는 배터리 셀 모듈과, 외부의 충전장치로부터 공급되는 전력을 상기 배터리 셀 모듈에 충전시키고 충전시킨 전력을 방전시켜 휴대용 단말기로 공급하는 충방전 회로 등을 포함할 수 있다.The power reception device may include a battery cell module for charging electric power, a charging / discharging circuit for charging electric power supplied from an external charging device to the battery cell module and discharging the charged electric power to supply to the portable terminal.
상기 충전장치와 상기 수전장치를 전기적으로 연결하는 방식으로는 충전장치에서 전력이 출력되는 단자와, 수전장치에서 전력이 입력되는 단자를 케이블을 통해 직접 연결하는 단자 연결방식이 알려져 있다.In the method of electrically connecting the charging device and the water receiving device, there is known a terminal connection method in which a terminal for outputting electric power from the charging device and a terminal for inputting electric power from the water receiving device are directly connected through a cable.
그러나 상기 단자 연결방식은 상기 충전장치의 단자와 상기 수전장치의 단자들이 서로 다른 전위 차를 가지고 있으므로 상기 충전장치의 단자와 상기 수전장치의 단자를 상호간에 연결하거나 또는 분리할 경우에 순간 방전현상이 발생하게 된다.However, since the terminal of the charging device and the terminals of the power receiving device have different potential differences, the terminal connection method may cause an instantaneous discharge phenomenon when the terminal of the charging device and the terminal of the power receiving device are connected or disconnected from each other .
이러한 순간 방전현상은 상기 충전장치의 단자 및 상기 수전장치의 단자를 마모시킨다. 또한 상기 충전장치의 단자 및 상기 수전장치의 단자에 이물질이 쌓여 있을 경우에, 상기 순간 방전현상이 발생될 때 상기 이물질에서 열이 발생하여 화재 등과 같은 안전사고가 발생할 염려가 있다.This instantaneous discharge phenomenon wastes the terminals of the charging device and the terminals of the water receiving device. Also, when foreign substances are piled up on the terminal of the charging device and the terminal of the water receiving apparatus, heat may be generated in the foreign matter when the instantaneous discharge phenomenon occurs, and a safety accident such as fire may occur.
그리고 습기 등으로 인하여 상기 수전장치의 배터리 셀 모듈에 충전된 전력이 수전장치의 단자를 통해 외부로 자연 방전되고, 이로 인하여 수전장치의 사용 수명이 단축되며, 사용성능의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.The electric power charged in the battery cell module of the water receiving apparatus due to moisture or the like is naturally discharged to the outside through the terminal of the water receiving apparatus, thereby shortening the useful life of the water receiving apparatus, there was.
최근에는 상기와 같은 단자 연결방식의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여, 수전장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력전송장치가 제시되고 있다.In recent years, a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power to a receiving apparatus has been proposed in order to solve various problems of the terminal connection system.
상기 무선 전력전송장치는 예를 들면, 전자기 유도방식을 이용하여 무선으로 전력을 전송한다. 그리고 상기 수전장치는 상기 무선 전력전송장치가 무선으로 전송하는 전력을 수신하고, 수신한 전력을 배터리 셀 모듈에 충전시키고 있다.The wireless power transmission apparatus wirelessly transmits power using, for example, an electromagnetic induction method. The power reception device receives the power transmitted by the wireless power transmission device wirelessly and charges the battery cell module with the received power.
상기한 무선 전력전송장치는 무선으로 안정하고, 높은 효율로 전력을 전송하고, 이와 더불어 상기 수전장치는 상기 무선 전력전송장치가 전송하는 전력을 최대로 수신하여 배터리 셀 모듈에 충전시킬 수 있도록 하는데 많은 노력을 기울여 왔다.The above-mentioned wireless power transmission apparatus is stable in radio, transmits power with high efficiency, and in addition, the power receiving apparatus can receive the maximum power transmitted by the wireless power transmission apparatus and charge it to the battery cell module. I have tried hard.
상기 무선 전력전송장치의 충전대에 두 개 이상 복수 개의 수전장치를 안착시켜 충전시키는 경우가 있다. 이러한 경우에 복수 개의 전력전송코일을 통해 상기 복수 개의 수전장치에 모두 전력을 전송하여 동시에 충전시킬 수 있다.There is a case where two or more power receiving apparatuses are placed on the charging stand of the wireless power transmission apparatus and charged. In this case, power can be simultaneously transmitted to the plurality of power reception devices through the plurality of power transmission coils to be simultaneously charged.
그러나 복수 개의 전력전송코일을 통해 복수 개의 수전장치에 모두 전력을 전송하는 것은 충전이 시급한 수전장치를 구별하지 않고, 전력을 전송하는 것이므로 매우 비효율적이고, 또한 복수 개의 수전장치에 하나씩 순차적으로 전력을 공급하여 충전시키는 것보다 오히려 전력의 충전에 많은 시간이 소요된다.However, it is very inefficient to transmit power to a plurality of power receiving devices through a plurality of power transmission coils because power is transmitted without distinguishing power receiving devices that are urgent to charge. In addition, power is supplied sequentially to a plurality of power receiving devices It takes much time to charge the electric power rather than charging it.
그리고 일본국 공개특허공보 제2009-273327호에서는 충전대의 하부에, 전력전송코일을 이동시키는 이동수단을 구비하고, 상기 이동수단이 전력전송코일을 수전장치가 놓여진 위치로 순차 이동시키면서 전력을 전송하여 충전시키도록 하고 있다.In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-273327, there is provided a moving means for moving a power transmission coil at a lower portion of a charging stand, and the moving means sequentially transfers power transmission coils to a position where the power reception device is placed, So as to be charged.
즉, 충전대의 제 1 위치 및 제 2 위치에 제 1 수전장치 및 제 2 수전장치가 각기 놓여져 있을 경우에 이송수단이 전력전송코일을 상기 제 1 위치로 이동시켜 제 1 수전장치에 전력을 충전시킨다. 그리고 상기 제 1 수전장치의 충전이 완료되었을 경우에 상기 이송수단이 상기 전력전송코일을 상기 제 2 위치로 이동시켜 제 2 수전장치에 전력을 충전시키고 있다.That is, when the first receiving apparatus and the second receiving apparatus are respectively disposed at the first position and the second position of the charging stand, the conveying means moves the power transmitting coil to the first position to charge the first receiving apparatus with electric power . When the charging of the first receiving apparatus is completed, the conveying means moves the power transmitting coil to the second position to charge the second receiving apparatus with electric power.
그러나 상기한 일본국 공개특허공보 제2009-273327호에서도 충전이 시급한 수전장치를 구별하지 않고, 전력을 전송하는 것이므로 매우 비효율적이고, 충전대에 별도로 이송수단을 구비해야 되며, 또한 상기 이송수단이 전력전송코일을 이송하는 것을 제어하기 위하여 별도로 이송 제어수단 등을 구비해야 되었다.
However, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-273327, it is very inefficient because the electric power is transmitted without distinguishing the urgent charging apparatus, and the charging unit must be equipped with the transferring means separately, It is necessary to additionally include a feed control means for controlling the feeding of the coil.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 한의 충전대에 복수 개의 수전장치가 동시에 또는 시간 차이를 두고 놓여지는 경우에 소정의 기준에 따라 우선순위를 결정하고, 결정한 우선순위에 따라 순차적으로 복수 개의 수전장치들 각각에 전력을 전송하여 충전시키는 무선 전력전송장치 및 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for determining a priority according to a predetermined criterion when a plurality of receiving apparatuses are placed in one charging station at the same time or with a time difference, And transmits the electric power to the wireless power transmission device.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 충전대에 놓여진 복수 개의 수전장치들 각각의 배터리 셀 모듈에 충전되어 있는 전력량을 판단하여 우선순위를 결정하고, 결정한 우선순위에 따라 순차적으로 복수 개의 수전장치들 각각에 전력을 공급하여 충전시키는 무선 전력전송장치 및 방법을 제공한다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for determining the amount of power charged in a battery cell module of each of a plurality of power receiving devices placed on a charging stand to determine priorities, The present invention provides a wireless power transmission apparatus and method for supplying power by charging.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. There will be.
본 발명의 무선 전력전송장치 및 방법에 따르면, 전력을 충전시켜야 되는 수전장치가 복수 개일 경우에 복수 개의 수전장치들의 우선순위를 판단한다.According to the wireless power transmission apparatus and method of the present invention, when there are a plurality of power receiving apparatuses to be charged with electric power, the priority order of the plurality of power receiving apparatuses is determined.
상기 우선순위는 휴대용 단말기에 장착된 수전장치를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치를 2순위로 한다.The priority order is that the water receiving apparatus mounted on the portable terminal is ranked first, and the water receiving apparatus not mounted on the portable terminal is ranked second.
그리고 상기 휴대용 단말기의 장착 여부에 따른 우선순위가 동일할 경우에 상기 수전장치의 전력 충전상태에 따라 우선순위를 결정한다.When the priority order of the portable terminals is the same, the priority is determined according to the power charging state of the power reception apparatus.
우선순위가 결정되면, 우선순위가 높은 수전장치로 전력을 전송하여 충전시키고, 전력 충전이 완료될 경우에 다음 우선순위의 수전장치로 전력을 전송하여 충전시킨다.
When the priority is determined, the power is transferred to the high-priority receiving apparatus and charged. When the power charging is completed, the power is transmitted to the receiving apparatus having the next highest priority to charge.
그러므로 본 발명의 무선 전력전송장치는, 복수 개의 전력전송코일을 통해 무선으로 전력을 전송하는 전력전송부와, 상기 전력전송부가 전송하는 전력을 충전하는 수전장치가 복수 개일 경우에 상기 복수 개의 수전장치들의 우선순위를 판단하고, 판단한 우선순위에 따라 상기 복수 개의 수전장치를 하나씩 순차적으로 선택하여 전력을 전송하게 제어하는 전력전송 제어부를 포함한다.Therefore, the wireless power transmission apparatus of the present invention comprises: a power transmission unit for wirelessly transmitting power through a plurality of power transmission coils; and a plurality of power reception units for power- And a power transmission controller for sequentially selecting the plurality of power reception devices according to the determined priority and controlling power transmission.
상기 전력 전송부는 상기 전력전송 제어부의 제어에 따라, 상기 복수 개의 수전장치들의 ID, 휴대용 단말기에 장착되어 있는 지의 여부 및 전력 충전상태의 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하여 상기 복수 개의 수전장치로 전송하는 신호 전송부와, 상기 정보요청신호에 따라 상기 수전장치가 전송하는 정보신호를 수신하여 상기 전력전송 제어부에 제공하는 신호 수신부를 포함한다.According to the control of the power transmission control unit, the power transmission unit generates an information request signal for requesting information on the IDs of the plurality of power reception devices, whether or not the power reception devices are mounted on the portable terminal, and the power charging state, And a signal receiving unit for receiving the information signal transmitted by the power reception device according to the information request signal and providing the information signal to the power transmission control unit.
상기 정보요청신호의 전송 및 상기 정보신호의 수신은 상기 복수 개의 전력 전송코일을 통해 전송 및 수신한다.The transmission of the information request signal and the reception of the information signal are performed through the plurality of power transmission coils.
상기 우선순위는 휴대용 단말기에 장착된 수전장치를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치를 2순위로 한다.The priority order is that the water receiving apparatus mounted on the portable terminal is ranked first, and the water receiving apparatus not mounted on the portable terminal is ranked second.
상기 휴대용 단말기의 장착 여부에 따른 우선순위가 동일할 경우에 상기 수전장치의 전력 충전상태에 따라 우선순위를 결정한다.The priority order is determined according to the power charging state of the power reception device when the priority order according to whether or not the portable terminal is mounted is the same.
상기 전력 전송부는 상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 부하의 변동을 검출할 구동신호 및 전력을 전송할 구동신호를 발생하는 구동 드라이버와, 상기 구동신호에 짜라 직류전력을 스위칭하여 상기 복수 개의 전력전송코일로 출력하는 직렬 공진형 컨버터를 포함한다.The power transfer unit may include a drive driver for generating a drive signal for transmitting a drive signal and power for detecting a variation in load in accordance with the control of the power transfer control unit and a control unit for switching the DC power to the plurality of power transmission coils And a series resonance type converter for outputting the output signal.
상기 전력 전송부는 상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 스위칭 구동신호를 발생하는 스위칭 구동부와, 상기 직렬 공진형 컨버터와 상기 복수 개의 전력전송코일의 사이에 각기 구비되고, 상기 스위칭 구동신호에 따라 스위칭되는 복수 개의 스위치를 포함한다.
Wherein the power transmission unit comprises: a switching driver for generating a switching driving signal under the control of the power transmission control unit; and a plurality of switching units, each of which is provided between the series resonant converter and the plurality of power transmission coils, Switches.
그리고 본 발명의 무선 전력전송 방법은, 복수 개의 전력전송코일의 부하가 변동될 경우에 전력전송 제어부의 제어에 따라 신호 전송부가 수전장치의 ID, 휴대용 단말기에 장착되어 있는 지의 여부 및 전력 충전상태의 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하여 상기 수전장치로 전송하고 수전장치로부터 상기 정보요청신호에 따른 정보신호를 수신하는 단계와, 상기 수전장치가 복수 개일 경우에 상기 전력전송 제어부가 상기 정보신호로 우선순위를 판단하는 단계와, 상기 전력전송 제어부가 상기 우선순위에 따라 상기 복수 개의 수전장치를 하나씩 선택하여 순차적으로 전력을 전송하는 단계를 포함한다.In the wireless power transmission method of the present invention, when the load of a plurality of power transmission coils is changed, the signal transmission unit is controlled by the power transmission control unit to determine whether the signal transmission unit is mounted on the portable terminal, And transmitting the information request signal to the power reception apparatus and receiving an information signal according to the information request signal from the power reception apparatus; and when the power reception apparatus has a plurality of power reception apparatuses, The power transmission control unit selects one of the plurality of receiving units according to the priority order and sequentially transmits power by selecting one of the plurality of receiving units.
상기 우선순위는 휴대용 단말기에 장착된 수전장치를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치를 2순위로 한다.The priority order is that the water receiving apparatus mounted on the portable terminal is ranked first, and the water receiving apparatus not mounted on the portable terminal is ranked second.
상기 휴대용 단말기의 장착 여부에 따른 우선순위가 동일할 경우에 상기 수전장치의 전력 충전상태에 따라 우선순위를 결정한다.
The priority order is determined according to the power charging state of the power reception device when the priority order according to whether or not the portable terminal is mounted is the same.
본 발명의 무선 전력전송장치 및 방법에 따르면, 충전대에 복수 개의 수전장치가 놓일 경우에 복수 개의 수전장치의 우선순위를 판단하고, 판단한 우선순위에 따라 복수 개의 수전장치에 순차적으로 전력을 공급하여 충전시킨다.According to the wireless power transmission apparatus and method of the present invention, when a plurality of power receiving devices are placed on a charging stand, priority is given to a plurality of power receiving devices, and power is sequentially supplied to a plurality of power receiving devices according to the determined priority order, .
그러므로 충전이 시급한 수전장치에 먼저 충전을 완료하고, 충전이 시급하지 않은 수전장치에는 나중에 전력을 충전함으로써 복수 개의 수전장치에 매우 효율적으로 전력을 충전시킬 수 있고, 또한 복수 개의 수전장치를 매우 빠른 속도로 만충전시킬 수 있다.Therefore, it is possible to charge a plurality of power receiving apparatuses with high efficiency by charging the power receiving apparatuses which are in urgent need of charging first and the power receiving apparatuses that are not urgently recharged at a later time, . ≪ / RTI >
또한 전력전송코일의 이동이나 사용자의 추가적인 조작 없이 하나의 무선 전력전송장치로 복수 개의 수전장치에 자동으로 전력을 순차 충전시킬 수 있다.
In addition, it is possible to automatically charge power to a plurality of receiving apparatuses with a single wireless power transmission apparatus without movement of the power transmission coil or additional operation of the user.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 무선 전력전송장치의 충전대의 상부에 놓인 복수 개의 수전장치의 위치에 따라 본 발명의 무선 전력전송장치가 전력을 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무선 전력전송장치와 수전장치의 실시 예의 구성을 보인 블록도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 무선 전력전송장치에서 전력전송 제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like elements throughout.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a diagram for explaining an operation in which a wireless power transmission apparatus of the present invention transmits electric power according to the positions of a plurality of receiving apparatuses placed on a charging stand of a wireless power transmission apparatus, Fig.
2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a wireless power transmission apparatus and a water receiving apparatus according to the present invention.
3A and 3B are a signal flow diagram illustrating the operation of the power transmission control unit in the wireless power transmission apparatus according to the present invention.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is merely illustrative, and is merely an example of the present invention. Further, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of being most useful and readily explaining.
따라서, 본 발명의 기본적인 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Accordingly, it is not intended to provide a more detailed structure than is necessary for a basic understanding of the present invention, but it should be understood by those skilled in the art that various forms of embodiments of the present invention may be practiced.
도 1은 무선 전력전송장치의 충전대의 상부에 놓인 복수 개의 수전장치의 위치에 따라 본 발명의 무선 전력전송장치가 전력을 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 부호 100은 충전대이다. 상기 충전대(100)에는 예를 들면, 제 1 전력전송코일(110-1) 및 제 2 전력전송코일(110-2)이 배치되어 무선으로 전력을 전송한다.1 is a view for explaining an operation in which a wireless power transmission apparatus of the present invention transmits electric power according to the position of a plurality of receiving apparatuses placed on a charging stand of a wireless power transmission apparatus. Here,
상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(110-1, 110-2)은 일부 영역이 상호간에 중첩되는 중첩영역(110-3)을 갖도록 배치될 수 있다.The first and second power transmission coils 110-1 and 110-2 may be arranged to have an overlap region 110-3 in which some regions overlap each other.
상기 충전대(100)의 상부에 하나의 수전장치(200)를 놓을 경우에는 사용자는 통상적으로 충전대(100)의 중앙에 하나의 수전장치(200)를 놓게 된다.When one receiving apparatus 200 is placed on top of the
이러한 경우에 상기 제 1 및 제 2 전력수신코일(110)이 중첩된 중첩영역(110-3)의 상부에 수전장치(200; 200-1, 200-2)의 전력수신코일(210; 210-1, 210-2)이 위치하게 된다.In this case, the power receiving coils 210 - 210 - 2 of the power reception devices 200 - 200 - 1 and 200 - 2 are provided on the upper part of the overlapping area 110 - 3 where the first and second power receiving coils 110 are superimposed. 1, 210-2).
상기 제 1 및 제 2 전력수신코일(110)이 중첩된 중첩영역(110-3)의 상부에 수전장치(200; 200-1, 200-2)의 전력수신코일(210; 210-1, 210-2)이 위치하게 되면, 무선 전력전송장치는 수전장치(200; 200-1, 200-1)가 중첩영역(110-3)의 상부에 위치한 것을 검출한다.The power receiving coils 210-1 and 210-2 of the power reception apparatuses 200-1 and 200-2 are connected to the upper portion of the overlapping region 110-3 where the first and second power receiving coils 110 are overlapped. -2), the wireless power transmission apparatus detects that the power reception apparatus 200 (200-1, 200-1) is located at the upper portion of the overlap region 110-3.
그리고 상기 무선 전력전송장치는 제 1 및 제 2 전력전송코일(110-1, 110-2)에 전력을 공급하여 전송하고, 전송한 전력을 하나의 수전장치(200)의 전력수신코일(210)이 수신하며, 수신한 전력을 내장되어 있는 배터리 셀 모듈에 충전시키게 된다.The wireless power transmission apparatus supplies power to the first and second power transmission coils 110-1 and 110-2 and transmits the power to the power receiving coil 210 of one receiving apparatus 200. [ And the received power is charged to the built-in battery cell module.
상기 충전대(100)의 상부에 사용자가 2개의 수전장치(200-1, 200-2)를 놓아 2개의 수전장치(200-1, 200-2)에 모두 전력을 충전시키고자 할 경우가 있다.The user may place two power receiving devices 200-1 and 200-2 on the
상기 충전대(100)의 상부에 2개의 수전장치(200-1, 200-2)를 놓을 경우에 통상적으로 2개의 수전장치(200-1, 200-2)들 각각에 각기 내장되어 있는 전력수신코일(210-1, 210-2)들은 통상적으로 제 1 및 제 2 전력전송코일(110-1, 110-2)의 상부에 각기 위치하게 된다.When two power receiving devices 200-1 and 200-2 are placed on the upper part of the
상기 2개의 수전장치(200-1, 200-2)는 휴대용 단말기에 장착된 상태에서 상기 충전대(100)의 상부에 놓일 수 있고, 또는 휴대용 단말기에 장착되지 않은 상태에서 수전장치(200-1, 200-2)만이 상기 충전대(100)의 상부에 놓일 수 있다.The two water receiving devices 200-1 and 200-2 can be placed on the
이러한 경우에 상기 무선 전력전송장치가 제 1 및 제 2 전력전송코일(110-1, 110-2)을 통해 모두 전력을 전송하게 되면, 상기 2개의 수전장치(200-1, 200-2)가 모두 전력을 수신하여 배터리 셀 모듈에 충전시키게 된다.In this case, if the wireless power transmission apparatus transmits power through both the first and second power transmission coils 110-1 and 110-2, the two power reception apparatuses 200-1 and 200-2 All receive power and charge the battery cell module.
그러나 제 1 및 제 2 전력전송코일(110-1, 110-2)을 통해 2개의 수전장치(200-1, 200-2)로 전력을 전송하게 되면, 전송하는 전력이 분산되고, 이로 인하여 상기 2개의 수전장치(200-1, 200-2)가 만충전할 때까지 오히려 많은 시간이 소요된다. 또한 2개의 수전장치(200-1, 200-2)들 중에서 충전이 시급한 수전장치(400-1) 또는 수전장치(400-2)에 먼저 전력을 충전시키지 못하게 된다.However, when power is transmitted to the two power reception devices 200-1 and 200-2 through the first and second power transmission coils 110-1 and 110-2, the power to be transmitted is dispersed, It takes a lot of time until the two water receiving devices 200-1 and 200-2 are fully charged. In addition, power can not be charged first to the water receiving apparatus 400-1 or the water receiving apparatus 400-2, which are urgently required to be charged, from among the two water receiving apparatuses 200-1 and 200-2.
그러므로 본 발명에 따른 무선 전력전송장치는 충전대(100)에 2개 이상 복수 개의 수전장치(200-1, 200-2)가 놓여질 경우에 상기 복수 개의 수전장치(200-1, 200-1)들의 현재상태 즉, 휴대용 단말기에 장착된 수전장치(200-1, 200-2)인지의 여부와, 상기 수전장치(200-1, 200-2)의 배터리 셀 모듈에 전력이 충전된 충전상태를 판단한다.Therefore, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, when two or more than two receiving apparatuses 200-1 and 200-2 are placed in the charging
그리고 판단한 상기 2개의 수전장치(200-1, 200-2)들의 현재상태에 따라 우선순위를 부여하고, 부여한 우선순위에 따라 상기 2개의 수전장치(200-1, 200-2)들에 하나씩 순차적으로 전력을 전송하여 충전시킨다.
Then, priority is assigned to the two receiving apparatuses 200-1 and 200-2 determined according to the current state of the two receiving apparatuses 200-1 and 200-2, and the priority is given to the two receiving apparatuses 200-1 and 200-2, To charge the battery.
도 2는 본 발명에 따른 무선 전력전송장치와 수전장치의 실시 예의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 300은 교류/직류 컨버터이다. 상기 교류/직류 컨버터(300)는 외부로부터 입력되는 교류전력을 직류전력으로 변환한다.2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a wireless power transmission apparatus and a water receiving apparatus according to the present invention. Here,
부호 400은 본 발명에 따른 무선 전력전송장치이다. 상기 무선 전력전송장치(400)는 상기 교류/직류 컨버터(300)가 변환한 직류전력을 스위칭하고, 스위칭한 전력을 예를 들면, 전자기 유도방식을 이용하여 무선으로 전송한다.
여기서, 상기 교류/직류 컨버터(300)가 상기 무선 전력전송장치(400)와 별도로 구비되어 있는 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 상기 무선 전력전송장치(400) 내에 상기 교류/직류 컨버터(300)가 일체로 구비될 수도 있다.In the present invention, the AC /
부호 500은 수전장치이다. 상기 수전장치(500)는 상기 무선 전력전송장치(400)가 무선으로 전송하는 전력을 수신하여 충전하고 충전한 전력을 휴대용 단말기(도면에 도시되지 않았음)에 동작전력으로 공급한다.
상기 무선 전력전송장치(400)는 전력전송 제어부(410)와, 구동 드라이버(420)와, 직렬 공진형 컨버터(430)와, 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)과, 스위칭 구동부(450)와, 복수 개의 스위치(460-1, 460-2)와, 제 1 신호 전송부(470)와, 제 1 신호 수신부(480)를 포함할 수 있다.The wireless
상기 전력전송 제어부(410)는 상기 수전장치(500)를 인식하고, 인식한 수전장치(500)가 복수 개일 경우에 상기 복수 개의 수전장치(500)들이 휴대용 단말기에 장착되어 있는지의 여부와, 현재 충전되어 있는 전력량을 판단하여 우선순위를 결정하며, 결정한 우선순위에 따라 상기 복수 개의 수전장치(500)들에 순차적으로 전력을 전송하여 충전시키는 것을 제어한다.The power
상기 구동 드라이버(420)는 상기 전력전송 제어부(410)의 제어에 따라 부하의 변동을 검출할 구동신호 및 무선으로 전력을 전송할 구동신호 등을 발생한다.The driving
상기 직렬 공진형 컨버터(430)는 상기 구동 드라이버(420)가 발생하는 구동신호에 따라, 상기 교류/직류 컨버터(100)에서 공급되는 직류전력을 스위칭하여 출력한다.The series
상기 복수 개의 전력전송코일(440-1, 440-2)은 상기 직렬 공진형 컨버터(430)가 출력하는 부하의 변동을 검출할 신호가 인가되거나 상기 직렬 공진형 컨버터(430)가 출력하는 전력에 직렬 공진되어 무선으로 전송한다.The plurality of power transmission coils 440-1 and 440-2 are connected in parallel to each other so that a signal for detecting the variation of the load output from the series
상기 스위칭 구동부(450)는 상기 전력전송 제어부(410)의 제어에 따라 스위칭 구동신호를 발생한다.The switching
상기 스위치(460-1, 460-2)는 상기 직렬 공진형 컨버터(430)와 상기 복수 개의 전력전송코일(440-1, 440-2)의 사이에 각기 구비되고, 상기 스위칭 구동부(450)가 발생하는 스위칭 구동신호에 따라 스위칭된다.The switches 460-1 and 460-2 are respectively provided between the series
상기 제 1 신호 전송부(470)는 상기 전력전송 제어부(410)의 제어에 따라 ID(Identification), 상기 수전장치(500)가 휴대용 단말기에 장착되어 있는지의 여부 및 충전상태 등의 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하고, 발생한 정보요청신호를 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)로 출력하여 상기 수전장치(500)로 전송되게 한다.Under the control of the power
상기 제 1 신호 수신부(480)는 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)로부터 부하의 변동을 검출할 신호와, 상기 정보요청신호에 따라 상기 수전장치(500)가 전송하는 정보신호를 수신하고, 수신한 신호를 상기 전력전송 제어부(410)에 제공한다.
The first
상기 수전장치(500)는 전력충전 제어부(510), 전력수신코일(520), 정류부(530), 충전부(540), 배터리 셀 모듈(550), 제 2 신호 수신부(560) 및 제 2 신호 전송부(570) 등을 포함할 수 있다.The
상기 전력충전 제어부(510)는 상기 무선 전력전송장치(400)가 전송하는 정보요청신호에 따라 ID 신호, 휴대용 단말기에 장착되어 있는지의 여부 및 충전상태신호 등의 정보신호를 발생하여 상기 무선 전력전송장치(400)로 전송하는 것을 제어한다. 또한 상기 전력충전 제어부(510)는 상기 무선 전력전송장치(400)가 전송하는 전력을 수신하여 상기 배터리 셀 모듈(550)에 충전하는 것을 제어한다.The power
상기 전력수신코일(520)은 상기 무선 전력전송장치(400)의 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)과 전자기 유도방식으로 결합되어 상기 무선 전력전송장치(400)로부터 정보요청신호를 전송받고, 상기 정보신호를 상기 무선 전력전송장치(400)로 전송한다. 또한 상기 전력수신코일(520)은 상기 무선 전력전송장치(400)의 전력전송코일(440-1, 440-2)이 무선으로 전송하는 전력을 수신한다.The power receiving coil 520 is coupled to the first and second power transmission coils 440-1 and 440-2 of the wireless
상기 정류부(530)는 상기 전력수신코일(520)이 수신한 전력을 정류하여 직류전력으로 변환한다.The rectifying
상기 충전부(540)는 상기 정류부(530)가 정류한 직류전력을 상기 전력충전 제어부(510)의 제어에 따라 상기 배터리 셀 모듈(550)에 충전한다.The charging
상기 제 2 신호 수신부(560)는 상기 무선 전력전송장치(400)가 전송하는 정보요청신호를 상기 전력수신코일(520)을 통해 수신하고, 수신한 정보요청신호를 상기 전력수신 제어부(510)에 제공한다.The second
상기 제 2 신호 전송부(570)는 상기 전력수신 제어부(510)의 제어에 따라 ID 신호, 휴대용 단말기에 장착되어 있는지의 여부 및 충전상태신호 등의 정보신호를 발생하고, 발생한 정보신호를 상기 전력수신코일(520)을 통해 상기 무선 전력전송장치(400)로 전송한다.
The second signal transmitter 570 generates an information signal such as an ID signal, whether it is mounted in the portable terminal, a charge state signal, and the like, under the control of the
이러한 구성을 가지는 본 발명의 무선 전력전송장치(400)는 교류/직류 컨버터(300)가 외부의 교류전력을 직류전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 동작전력으로 사용하여 정상 동작하게 된다.In the wireless
이와 같은 상태에서 상기 무선 전력전송장치(400)는 먼저 수전장치(500)가 전력을 수신할 수 있는지의 여부를 판단해야 된다.In this state, the wireless
즉, 무선 전력전송장치(400)는 전력전송코일(440-1, 440-2)의 상부에 수전장치(500)의 전력수신코일(520)이 위치하고 있는지의 여부를 판단해야 된다.That is, the wireless
이를 위하여 전력전송 제어부(410)는 먼저 스위칭 구동부(450)를 제어하여 스위치(460-1, 260-2)를 모두 접속시킨다.To this end, the power
그리고 상기 전력전송 제어부(410)는 구동 드라이버(420)를 제어하여 부하의 변동을 검출할 구동신호를 발생하고, 발생한 구동신호에 따라 직렬 공진형 컨버터(430)가 직류전력을 스위칭하여 부하의 변동을 검출할 신호를 발생한다.
The power
*상기 직렬 공진형 컨버터(430)가 발생한 부하의 변동을 검출할 신호는 상기 스위치(460-1, 260-2)를 통해 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)에 인가된다.A signal for detecting the variation of the load generated by the series
여기서, 상기 부하를 검출할 신호는 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)에 공진이 발생되지 않는 주파수의 신호 예를 들면, 약 180㎑의 높은 주파수를 가지는 교류전력이다.Here, the signal for detecting the load may be a signal having a frequency at which no resonance occurs in the first and second power transmission coils 440-1 and 440-2, for example, an AC power having a high frequency of about 180 kHz to be.
그러므로 상기 직렬 공진형 컨버터(430)가 직류전력을 스위칭하여 부하의 변동을 검출할 신호를 발생하여도 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)이 공진되지 않아 전력소모는 매우 낮고, 전력이 무선으로 전송되지는 않는다.Therefore, even if the series
이와 같은 상태에서 제 1 신호 수신부(480)는 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 240-2)로부터 상기 부하의 변동을 검출할 신호를 수신하여 전력전송 제어부(410)로 입력시킨다.In this state, the first
상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 1 신호 수신부(480)로부터 입력되는 신호의 주파수를 이용하여 부하의 변동이 발생되었는지의 여부를 판단한다.The power
즉, 수전장치(500)를 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)의 상부에 놓지 않았을 경우에 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)에 인가된 부하의 변동을 검출할 신호의 주파수는 변동되지 않는다.That is, when the
그러나 수전장치(500)를 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)의 상부에 놓을 경우에 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 240-2)과 전력수신코일(520)의 사이에 상호 임피던스 등이 발생하게 되고, 이로 인하여 부하의 변동을 검출할 신호의 주파수가 변동하게 된다.However, when the
상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 1 신호 수신부(480)로부터 입력되는 부하의 변동을 검출할 신호의 주파수가 변동되었는지의 여부를 판단하고, 주파수가 변동되었을 경우에 부하가 변동된 것으로 판단한다.The power
부하의 변동이 판단되면, 상기 전력전송 제어부(410)는 제 1 신호 전송부(470)를 제어하여, 수전장치(500)의 ID, 휴대용 단말기에 장착되어 있는 지의 여부 및 배터리 셀 모듈(550)에 현재 전력이 충전되어 있는 충전상태 등의 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하고, 발생한 정보요청신호는 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)을 통해 상기 수전장치(500)로 전송된다.The power
상기 전송한 정보요청신호는 수전장치(500)의 전력수신코일(520)을 통해 제 2 신호 수신부(560)가 수신하고, 수신한 정보요청신호는 전력충전 제어부(510)로 입력된다.The transmitted information request signal is received by the second
그러면, 상기 전력충전 제어부(510)는 상기 정보요청신호에 따라 제 2 신호 전송부(570)를 제어하여, ID 신호, 휴대용 단말기에 장착되어 있는 지의 여부를 알리는 신호 및 배터리 셀 모듈(550)에 현재 전력이 충전되어 있는 충전상태신호 등을 포함하는 정보신호를 발생하고, 발생한 정보신호는 전력수신코일(520)을 통해 무선 전력전송장치(400)로 전송된다.Then, the
상기 무선 전력전송장치(400)는 상기 수전장치(500)가 전송하는 정보신호를 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)를 통해 제 1 신호 수신부(480)가 수신하여 전력전송 제어부(410)로 입력된다.The wireless
상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 1 신호 수신부(480)로부터 입력되는 정보신호로 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)의 상부에 수전장치(500)가 놓여졌음을 판단한다.The power
이때, 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 정보신호가 상기 제 1 전력전송코일(440-1) 또는 상기 제 2 전력전송코일(440-2)를 통해 수신되었는지의 여부로 상기 수전장치(500)가 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부 위치, 상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부 위치 또는 상기 제 1 전력전송코일(440-1)과 상기 제 2 전력전송코일(440-2)이 중첩되는 중첩영역의 상부 위치에 놓여졌는지를 판단한다.At this time, the power
여기서, 상기 수전장치(500)를 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓아 상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 상기 정보신호가 수신되었다고 가정한다.Here, it is assumed that the
상기 정보신호가 상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 수신될 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 구동 드라이버(420)를 제어하여 전력을 전송할 구동신호를 발생하고, 발생한 전력을 전송할 구동신호에 따라 직렬 공진형 컨버터(430)가 직류전력을 스위칭시키며, 스위칭시킨 전력이 스위치(460-1)를 통해 상기 제 1 전력전송코일(440-1)에 인가되어 공진이 발생하게 된다.When the information signal is received through the first power transmission coil 440-1, the power
예를 들면, 상기 제 1 전력전송코일(440-1)은 100㎑에 공진되도록 설계되어 있는 것으로서 직렬 공진형 컨버터(430)는 상기 전력을 전송할 구동신호에 따라 직류전력을 스위칭하여 100㎑의 주파수를 가지는 교류전력을 발생하며, 100㎑의 교류전력이 상기 제 1 전력전송코일(440-1)에 인가되어 공진이 발생하게 된다.For example, the first power transmission coil 440-1 is designed to resonate at 100kHz, and the series
상기 제 1 전력전송코일(440-1)에 공진이 발생하게 되면, 상기 제 1 전력전송코일(440-1)로 많은 전류가 흐르면서 무선으로 전력이 전송된다.When resonance occurs in the first power transmission coil 440-1, electric power is wirelessly transmitted while a large amount of current flows through the first power transmission coil 440-1.
상기 제 1 전력전송코일(440-1)이 전송하는 전력을 수전장치(500)의 전력수신코일(520)이 수신하고, 수신한 전력을 정류부(530)가 직류전력으로 변환하며, 변환한 직류전력을, 전력충전 제어부(510)의 제어에 따라 충전부(540)가 배터리 셀 모듈(550)에 충전하게 된다.The power receiving coil 520 of the
그리고 상기 전력충전 제어부(510)는 상기 배터리 셀 모듈(550)의 전력 충전상태를 판단하고, 판단한 전력 충전상태에 따라 제 2 신호 전송부(570)를 제어하여 충전상태 신호를 발생하며, 발생한 충전상태 신호는 전력수신코일(520)을 통해 무선 전력전송장치(400)로 전송된다.The power
상기 충전상태 신호를 무선 전력전송장치(400)의 제 1 신호 수신부(480)가 제 1 전력전송코일(440-1)로부터 수신하고, 수신한 충전상태 신호를 전력전송 제어부(410)로 출력하는 것으로서 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 충전상태 신호로 상기 수전장치(500)의 전력 충전량을 판단한다.The first
이와 같이 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 전력을 무선 전송하는 상태에서 상기 전력전송 제어부(410)는 구동 드라이버(420)를 제어하여 제 2 전력전송코일(440-2)에 부하의 변동을 검출할 신호를 인가하고, 부하의 변동이 발생하였는지의 여부를 판단한다.The power
상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 부하에 변동이 발생되었음이 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 상술한 바와 마찬가지로 제 1 신호 전송부(470)를 제어하여, 수전장치(500)의 ID, 휴대용 단말기에 장착되어 있는 지의 여부 및 배터리 셀 모듈(550)에 현재 전력이 충전되어 있는 충전상태 등의 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하고, 발생한 정보요청신호는 수전장치(500)로 전송되며, 상기 정보요청신호에 따른 정보신호가 수전장치(500)로부터 상기 제 2 전력전송코일(440-2)을 통해 수신된다.When it is determined that the load of the second power transmission coil 440-2 is fluctuated, the power
이와 같은 상태에서 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)와 상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위를 판단한다.In this state, the power
여기서, 상기 우선순위는 예를 들면, 휴대용 단말기에 장착된 수전장치(500)를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치(500)를 2순위로 한다.Here, the priorities are, for example, a first order for the
그리고 상기 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)들의 우선순위가 동일할 경우 즉, 2개의 수전장치(500)가 모두 휴대용 단말기에 장착되어 있거나 또는 2개의 수전장치(500)가 모두 휴대용 단말기에 장착되어 있지 않을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 2개의 수전장치(500)들 각각의 전력 충전상태로 우선순위를 판단한다.When the priority orders of the
상기 전력 충전상태에 따른 우선순위는 예를 들면, 전력 충전량이 많은 수전장치(500)를 1순위로 하고, 전력 충전량이 적은 수전장치(500)를 2순위로 할 수 있다.For example, the priorities of the power charging states may be set to two, and the
또한 상기 전력 충전상태에 따른 우선순위는 예를 들면, 전력 충전량이 적은 수전장치(500)를 1순위로 하고, 전력 충전량이 많은 수전장치(500)를 2순위로 할 수 있다.In addition, for example, the priority according to the power charging state can be made by placing the
여기서, 상기 전력 충전상태에 따른 우선순위는 사용자가 미리 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the priority according to the power charging state is set by the user in advance.
여기서, 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위가 높고, 상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위가 낮다고 설정하고, 동작을 설명한다.The priority of the
상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위가 높을 경우에 상기 전력충전 제어부(410)는 상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 전력을 전송하여 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)에 전력을 충전하고, 수신되는 충전상태 정보를 수신하여 만충전이 되었는지의 여부를 판단한다.When the priority of the
이와 같은 상태에서 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)가 만충전되면, 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 2 전력전송코일(440-2)을 통해 전력을 전송하여 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)에 전력을 충전하고, 수신되는 충전상태 정보를 수신하여 만충전이 되었는지의 여부를 판단하며, 만충전 되었을 경우에 전력을 전송하는 동작을 종료한다.
In this state, when the
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 무선 전력전송장치에서 전력전송 제어부의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 3a를 참조하면, 전력전송 제어부(410)는 스위칭 구동부(450)를 제어하여 스위치(460-1, 460-2)를 접속시킨 상태에서 구동 드라이버(420)를 제어하여 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)에 부하를 검출할 신호가 출력되게 한다(S600).3A and 3B are signal flow diagrams illustrating an operation of a preferred embodiment of a power transmission control unit in a wireless power transmission apparatus according to the present invention. 3A, the power
이와 같은 상태에서 상기 전력충전 제어부(410)는 제 1 신호 수신부(480)의 수신신호를 입력하여 부하의 변동이 발생되었는지의 여부를 판단한다(S602).In this state, the power
부하의 변동이 발생되었을 경우에 상기 전력충전 제어부(410)는 제 1 신호 전송부(470)를 제어하여 정보요청신호를 발생하고, 발생한 정보요청신호를 제 1 및 제 2 전력전송코일(440-1, 440-2)을 통해 수전장치(500)로 전송한다(S604).When the load fluctuation occurs, the
그리고 상기 전력충전 제어부(410)는 상기 정보요청신호에 따라 상기 수전장치(500)가 전송하는 정보신호를 수신한다(S606).In step S606, the
여기서, 상기 정보신호가 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 수신되었다고 가정한다.Here, it is assumed that the information signal is received through the first power transmission coil 440-1.
상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 정보신호가 수신되면, 상기 전력충전 제어부(410)는 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 수전장치(500)가 놓여 있음을 판단하고, 구동 드라이버(420)를 제어하여 상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 전력을 전송한다(S608).When the information signal is received through the first power transmission coil 440-1, the power
그리고 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 수전장치(500)로부터 충전상태 신호를 수신하고(S610), 수신한 충전상태 신호로 상기 수전장치(500)의 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S612).The power
상기 수전장치(500)의 충전이 완료되었을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 전력을 전송하는 동작을 종료한다.When charging of the
그리고 상기 수전장치(500)의 충전이 완료되지 않았을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 구동 드라이버(420)를 제어하여 제 2 전력전송코일(440-2)로 부하의 변동을 검출할 신호를 출력하고(S614), 부하의 변동이 발생하였는지의 여부를 판단한다(S616).When the charging of the
상기 단계(S616)에서 부하의 변동이 발생지 않았을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 단계(S608)로 복귀하여 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 전력을 전송하고, 충전상태 신호를 수신하여 충전이 완료되었는지의 여부를 판단하며, 충전이 완료되지 않았을 경우에 제 2 전력전송코일(440-2)로 부하의 변동을 검출할 신호를 출력하여 부하의 변동이 발생하였는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.If no load fluctuation occurs in step S616, the power
이와 같은 상태에서 제 2 전력전송코일(440-2)의 부하 변동이 검출되면, 상기 전력전송 제어부(410)는 제 1 신호 전송부(470)를 제어하여 정보요청신호를 전송하고(S618), 수전장치(500)가 전송하는 정보신호를 수신한다(S620).When the load variation of the second power transmission coil 440-2 is detected in this state, the power
그리고 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)와 상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위를 판단한다(S622).The power
여기서, 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 우선순위가 높다고 가정하고, 동작을 설명한다.Here, the operation will be described assuming that the priority of the
도 3b를 참조하면, 우선순위가 판단될 경우에 상기 전력충전 제어부(410)는 구동 드라이버(420)를 제어하여 우선순위가 높은 수전장치(500)가 놓인 제 1 전력전송코일(440-1)로 전력을 전송하고(S624), 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)로부터 충전상태 신호를 수신하며(S626), 수신한 충전상태 신호로 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S628)3B, when the priority is determined, the
상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 충전이 완료되지 않았을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 단계(S624)로 복귀하여 상기 제 1 전력전송코일(440-1)을 통해 계속 전력을 전송하면서 상기 수전장치(500)의 충전이 완료되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.If the charging of the
이와 같은 상태에서 상기 제 1 전력전송코일(440-1)의 상부에 놓인 수전장치(500)의 충전이 완료되면, 상기 전력전송 제어부(410)는 다음 우선순위의 수전장치(500)가 놓인 제 2 전력전송코일(440-2)을 통해 전력을 전송하고, 상기 제 2 전력전송코일(440-2)의 상부에 놓인 수전장치(500)로부터 충전상태 신호를 수신하며(S632), 수신한 충전상태 신호로 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S634).In this state, when charging of the
상기 단계(S634)에서 충전이 완료되지 않았을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 상기 단계(S630)로 복귀하여 상기 제 2 전력전송코일(440-2)을 통해 계속 전력을 전송하면서 상기 수전장치(500)의 충전이 완료되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.If the charging is not completed in step S634, the power
그리고 상기 단계(S634)에서 충전이 완료되었을 경우에 상기 전력전송 제어부(410)는 전력전송 동작을 종료한다.
In step S634, when the charging is completed, the power
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
100 : 충전대 110-1, 110-2, 440-1, 440-2 : 전력전송코일
110-3 : 중첩영역 200-1, 200-2, 500 : 수전장치
210-1, 210-2, 520 : 전력수신코일
300 : 교류/직류 컨버터 400 : 무선 전력전송장치
410 : 전력전송 제어부 420 : 구동 드라이버
430 : 직렬 공진형 컨버터 450 : 스위칭 구동부
460-1, 460-2 : 스위치 470 : 제 1 신호 전송부
480 : 제 1 신호 수신부 510 : 전력충전 제어부
530 : 정류부 540 : 충전부
550 : 배터리 셀 모듈 560 : 제 2 신호 수신부
570 : 제 2 신호 전송부100: charging stand 110-1, 110-2, 440-1, 440-2: power transmission coil
110-3: overlap areas 200-1, 200-2, 500:
210-1, 210-2, and 520: power receiving coils
300: AC / DC converter 400: Wireless power transmission device
410: power transmission control unit 420: driving driver
430: a series resonant converter 450: a switching driver
460-1, 460-2: switch 470: first signal transmission section
480: first signal receiver 510: power charge controller
530: rectifying part 540:
550: Battery cell module 560: Second signal receiving section
570: a second signal transmission unit
Claims (10)
상기 전력전송부가 전송하는 전력을 충전하는 수전장치가 복수 개일 경우에 상기 복수 개의 수전장치들의 우선순위를 판단하고, 상기 우선순위에 따라 상기 복수 개의 수전장치를 하나씩 순차적으로 선택하여 전력을 전송하게 제어하는 전력전송 제어부
를 포함하되,상기 전력 전송부는
상기 전력전송 제어부의 제어에 따라, 각각의 수전장치들의 ID(identification) 정보, 상기 각각의 수전장치들이 휴대용 단말기에 장착되어 있는지 여부에 대한 정보 및 상기 각각의 수전장치들의 전력 충전상태에 대한 정보를 요청하는 정보요청신호를 발생하여 상기 복수 개의 수전장치로 전송하는신호 전송부; 및
상기 정보요청신호에 따라 상기 수전장치가 전송하는 정보신호를 수신하여 상기 전력전송 제어부에 제공하는 신호 수신부
를 포함하고, 상기 전력전송 제어부는 상기 정보신호를 기반으로 상기 우선순위를 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송장치.
A power transmission unit for wirelessly transmitting power through a plurality of power transmission coils; And
A plurality of power receiving units for receiving the power transmitted from the power transmitting unit, the plurality of power receiving units being connected to the plurality of power receiving units, The power-
Wherein the power transmission unit comprises:
According to the control of the power transmission control unit, identification information of each of the receiving apparatuses, information on whether the receiving apparatuses are mounted on the portable terminal, information on the power charging states of the receiving apparatuses A signal transmitting unit for generating a request information request signal and transmitting the generated information request signal to the plurality of receiving apparatuses; And
And a signal receiving unit for receiving the information signal transmitted by the power reception device according to the information request signal and providing the information signal to the power transmission control unit,
Wherein the power transmission control unit determines the priority based on the information signal.
상기 복수 개의 전력 전송코일을 통해 전송 및 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송장치.
The method of claim 1, wherein the transmission of the information request signal and the reception of the information signal comprise:
And transmits and receives through the plurality of power transmission coils.
휴대용 단말기에 장착된 수전장치를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치를 2순위로 하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송장치.
2. The method of claim 1, wherein the priority comprises:
Wherein the water receiving apparatus mounted on the portable terminal is ranked first, and the water receiving apparatus not mounted on the portable terminal is ranked second.
상기 수전장치의 전력 충전상태에 따라 우선순위를 결정하는 무선 전력전송장치.
5. The method of claim 4, further comprising: if the priorities of the portable terminals are the same,
And determines a priority according to a power charging state of the power reception apparatus.
상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 부하의 변동을 검출할 구동신호 및 전력을 전송할 구동신호를 발생하는 구동 드라이버; 및
상기 구동신호에 따라 직류전력을 스위칭하여 상기 복수 개의 전력전송코일로 출력하는 직렬 공진형 컨버터;를 포함하는 무선 전력전송장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the power transmission unit comprises:
A driving driver for generating a driving signal for transmitting a driving signal and a power for detecting a variation of a load under the control of the power transmission control unit; And
And a series resonant converter for switching DC power according to the driving signal and outputting the DC power to the plurality of power transmission coils.
상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 스위칭 구동신호를 발생하는 스위칭 구동부; 및
상기 직렬 공진형 컨버터와 상기 복수 개의 전력전송코일의 사이에 각기 구비되고, 상기 스위칭 구동신호에 따라 스위칭되는 복수 개의 스위치;를 포함하는 무선 전력전송장치.
7. The apparatus of claim 6, wherein the power transfer unit comprises:
A switching driver for generating a switching driving signal under the control of the power transmission control unit; And
And a plurality of switches respectively provided between the series resonant converter and the plurality of power transmission coils and switched according to the switching drive signal.
상기 정보요청신호를 상기 수전장치로 전송하는 단계;
상기 수전장치로부터 상기 정보요청신호에 따른 정보신호를 수신하는 단계;
상기 수전장치가 복수 개일 경우에 상기 전력전송 제어부가 상기 정보신호를 기반으로 우선순위를 판단하는 단계; 및
상기 전력전송 제어부가 상기 우선순위에 따라 상기 복수 개의 수전장치를 하나씩 선택하여 순차적으로 전력을 전송하는 단계
를 포함하는 무선 전력전송방법.
When the load of the plurality of power transmission coils is changed, the signal transmission unit controls the power transmission control unit to transmit identification information of the power reception device, information on whether the power reception device is mounted in the portable terminal, Generating an information request signal for requesting information on a state of charge;
Transmitting the information request signal to the power receiving device;
Receiving an information signal according to the information request signal from the water receiving apparatus;
Determining a priority based on the information signal when the power receiving apparatus has a plurality of power receiving apparatuses; And
Wherein the power transmission control unit selects one of the plurality of receiving apparatuses in accordance with the priority order and sequentially transmits power
/ RTI >
휴대용 단말기에 장착된 수전장치를 1순위로 하고, 휴대용 단말기에 장착되지 않은 수전장치를 2순위로 하는 무선 전력전송방법.
9. The method of claim 8, wherein the priority comprises:
A wireless power transmission method in which a water receiving apparatus mounted on a portable terminal is ranked first and a water receiving apparatus not mounted on a portable terminal is ranked second.
상기 수전장치의 전력 충전상태에 따라 우선순위를 결정하는 무선 전력전송방법.10. The method of claim 9, further comprising the steps of:
And determines a priority according to a power charging state of the power reception apparatus.
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