KR20130025444A - Ｈｆ 무선 전력 전달 안테나의 적응형 매칭 및 튜닝 - Google Patents

Ｈｆ 무선 전력 전달 안테나의 적응형 매칭 및 튜닝 Download PDF

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KR20130025444A
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루카스 시에베르
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 예시적인 실시형태들은 2 개의 루프와 같은 서로 다른 커플링 루프들을 갖는 무선 전력 시스템을 의도한다. 커플링 루프들은 스위칭된다. 하나는, 예를 들어, 일 거리보다 더 이격된 근방 커플링을 위한 것이고, 다른 하나는 일 거리보다 덜 이격된 근접 커플링을 위한 것이다.

Description

ＨＦ 무선 전력 전달 안테나의 적응형 매칭 및 튜닝{ADAPTIVE MATCHING AND TUNING OF HF WIRELESS POWER TRANSMIT ANTENNA}
본 특허 출원은, 2008 년 7 월 17 일 출원되고 본 양수인에게 양도되어 본 명세서에 명백하게 참조로 통합되었으며, 발명의 명칭이 "ADAPTIVE MATCHING AND TUNING OF HF WIRELESS POWER TRANSMIT ANTENNA" 인 가특허출원 제 61/081,719 호에 대해 우선권을 주장한다.
본 양수인에게 양도된 종래의 출원들은, 안테나들 사이에서 전력의 자기 공진적인 (magnetically resonant) 전달을 설명한다. 안테나들은 용량적으로 로딩된 와이어 루프 또는 멀티-턴 코일일 수도 있다. 이것은, 주 구조 (송신기) 로부터 자기장을 통해 말단에 위치된 보조 구조 (수신기) 로 에너지를 효율적으로 커플링시키는 공진 안테나를 형성한다. 주 구조 및 보조 구조 모두는 공통된 공진 주파수로 튜닝된다.
이들 종래의 출원들은, 무선 전력의 중요한 관심사항을 인간의 안전을 위한 전자기 간섭 및 방사 노출로서 설명한다. 자기장 커플링을 통한 에너지 전달은 주로 특정한 H-필드 제한에 의해 한정될 수도 있다. 이 제한의 준수는 방사하는 구조로부터 정의된 거리, 예를 들어, 10m 에서 테스트될 수도 있다.
도 1 은 무선 전력 전달 시스템의 단순화된 블록도를 도시한다.
도 2 는 무선 전력 전달 시스템의 더 상세한 블록도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 이용하기 위한 루프 안테나의 개략도를 도시한다.
도 4 는 다수 부분의 커플링 루프를 도시한다.
도 5 는 PC 보드 상의 일 실시형태를 도시한다.
도 6 은 슬라이딩 부분의 실시형태를 도시한다.
도 7 은 이동하는 안테나 실시형태를 도시한다.
도 8a 및 도 8b 는 튜닝가능한 솔레노이드를 도시한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "예시적인" 은 "예, 예증, 예시로서 기능하는" 것을 의미한다. 본 명세서에서 설명되는 임의의 실시형태는 "예시적인" 것이며, 다른 실시형태에 비해 바람직하거나 이점이 있는 것으로 해석될 필요는 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 설명으로서 의도되고, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내는 것으로 의도되는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 세부사항을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시형태들이 이 특정 세부사항없이 실시될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 몇몇 예에서는, 본 명세서에 제공된 예시적인 실시형태들의 신규성을 모호하게 하지 않기 위해, 주지의 구조 및 디바이스들이 블록도 형태로 도시되어 있다.
본 명세서에서, 용어 "무선 전력" 은, 전기장, 자기장, 전자기장, 또는 물리적 전자기 전도체를 이용하지 않고 송신기로부터 수신기로 송신되는 다른 장 (field) 과 연관된 임의의 형태의 에너지를 의미하는 것으로 사용된다.
도 1 은 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태에 따른 송신 또는 충전 시스템 (100) 을 도시한다. 입력 전력 (102) 은 에너지 전달을 제공하기 위해, 방사된 장 (106) 을 발생시키는 송신기 (104) 에 제공된다. 수신기 (108) 는 방사된 장 (106) 에 커플링되고, 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 의한 저장 또는 소모를 위한 출력 전력 (110) 을 발생시킨다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 모두는 거리 (112) 만큼 분리된다. 예시적인 일 실시형태에서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성된다. 수신기 (108) 의 공진 주파수 및 송신기 (104) 의 공진 주파수가 동일한 경우, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 송신 손실은, 수신기 (108) 가 방사된 장 (106) 의 "근거리 장" 에 위치되는 경우 최소화된다.
송신기 (104) 는, 에너지 송신을 위한 수단을 제공하는 송신 안테나 (114) 를 더 포함하고, 수신기 (108) 는 에너지 수신을 위한 수단을 제공하는 수신 안테나 (118) 를 더 포함한다. 송신 및 수신 안테나는 그와 연관될 애플리케이션 및 디바이스들에 따라 사이징된다 (sized). 기술된 바와 같이, 효율적인 에너지 전달은, 전자기파의 에너지의 대부분을 원거리 장으로 전파하는 것보다, 송신 안테나의 근거리 장의 에너지의 대부분을 수신 안테나에 커플링시킴으로서 발생된다. 커플링 모드는 근거리 장에 있는 경우 송신 안테나 (114) 와 수신 안테나 (118) 사이에서 전개될 수도 있다. 이 근거리 장 커플링이 발생할 수도 있는 안테나 (114 및 118) 주위의 영역을 본 명세서에서는 커플링-모드 영역이라 한다.
도 2 는 무선 전력 전달 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다. 송신기 (104) 는 오실레이터 (122), 전력 증폭기 (124), 및 필터 및 매칭 회로 (126) 를 포함한다. 오실레이터 (122) 는 13.5 MHz 와 같은 원하는 주파수에서 발생하도록 구성되고, 이것은, 조정 신호 (123) 에 응답하여 조정될 수도 있다. 대안적으로는, 예를 들어, 135 KHz 와 같은 LF 주파수를 이용한다. 오실레이터 신호는 제어 신호 (125) 에 응답하는 증폭량을 갖는 전력 증폭기 (124) 에 의해 증폭될 수도 있다. 필터 및 매칭 회로 (126) 는 고조파 또는 다른 원하지 않는 주파수들을 필터링 아웃시키고, 송신기 (104) 의 임피던스를 송신 안테나 (114) 에 매칭시키기 위해 포함될 수도 있다.
수신기 (108) 는 매칭 회로 (132), 및 정류기 및 스위칭 회로 (134) 를 포함하여, 도 2 에 도시된 바와 같이 배터리 (136) 를 충전시키는 DC 전력 출력을 발생시키거나 또는 수신기에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 전력을 공급할 수도 있다. 매칭 회로 (132) 는 수신기 (108) 의 임피던스를 수신 안테나 (118) 에 매칭시키기 위해 포함될 수도 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시형태에 이용된 안테나는 "루프" 안테나 (150) 로서 구성될 수도 있으며, 루프 안테나는 또한 "자기" 안테나로 지칭될 수도 있다. 루프 안테나는 에어 코어, 또는 페라이트 코어와 같은 물리적 코어를 포함하도록 구성될 수도 있다. 페라이트 코어를 이용하는 것은 외부 물체의 효과를 감소시킬 수도 있다. 그러나, 페라이트 코어는 유효하기 위한 특정 거리를 요구할 수도 있으며, 이것은, 차량에 이용되기에 곤란하게 할 수도 있다. 에어 디스크 코일은 차량에의 통합 및 지면에의 임베딩에 더 적합한 것으로 고려된다. LF 페라이트는 자기 차폐로서 이용되어, 장이 안테나 둘레의 금속 부분에 와류를 발생시키는 것을 방지한다.
다른 디바이스들을 코어 영역의 외부에 유지함으로써 효율성이 개선될 수도 있다. 에어 코어 루프 안테나는 코어의 근방에 배치되는 외부의 물리적 디바이스들에 대해 더 용인가능할 수도 있다. 또한, 에어 코어 루프 안테나는 다른 컴포넌트들의 코어 영역 내로의 배치를 허용한다. 또한, 에어 코어 루프는 송신 안테나 (114; 도 2) 의 평면 내로의 수신 안테나 (118; 도 2) 의 배치를 더 용이하게 가능하게 하고, 송신 안테나의 평면에서는 송신 안테나 (114; 도 2) 의 커플링된 모드 영역이 더 강력할 수도 있다.
기술한 바와 같이, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 에너지의 효율적 전달은 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안 발생한다. 그러나, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이에서 공진이 매칭되지 않는 경우에도, 에너지는 더 낮은 효율로 전달될 수도 있다. 에너지의 전달은, 에너지를 송신 안테나로부터 자유 공간으로 전파시키는 것보다는, 송신 안테나의 근거리 장으로부터의 에너지를, 그 근거리 장이 확립된 근처에 상주하는 수신 안테나로 커플링시킴으로써 발생한다.
루프 또는 자기 안테나의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 루프 안테나 내의 인덕턴스는 일반적으로 루프에 의해 생성된 인덕턴스를 단순화하지만, 커패시턴스는 일반적으로 루프 안테나의 인덕턴스에 추가되어, 원하는 공진 주파수에서의 공진 구조를 형성한다. 비제한적인 예로서, 커패시터 (152) 및 커패시터 (154) 가 안테나에 추가되어, 공진 신호 (156) 를 발생시키는 공진 회로를 형성한다. 따라서, 더 큰 직경의 루프 안테나에 있어서, 공진을 유도하기 위해 요구되는 커패시턴스의 사이즈는 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소된다. 또한, 루프 또는 자기 안테나의 직경이 증가함에 따라, 근거리 장의 효율적인 에너지 전달 영역은 증가한다. 물론, 다른 공진 회로들이 가능하다. 다른 비제한적 예로서, 커패시터는 루프 안테나의 2 개의 단자들 사이에 병렬로 배치될 수도 있다. 또한, 당업자들은, 송신 안테나에 있어서 공진 신호 (156) 가 루프 안테나 (150) 로의 입력이 될 수도 있음을 인식할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시형태들은, 서로의 근거리 장 내에 존재하는 2 개의 안테나들 사이에 전력을 커플링시키는 것을 포함한다. 기술한 바와 같이, 근거리 장은, 전자기장이 존재하지만 안테나로부터 전파되거나 방사되지 않을 수도 있는 안테나 주위의 영역이다. 이것은 통상적으로, 안테나의 물리적 체적 근처의 체적으로 한정된다. 본 발명의 예시적인 실시형태에서는, 전기 타입 안테나 (예를 들어, 작은 다이폴) 의 전기 근거리 장에 비해 자기 근거리 장의 진폭이 자기 타입 안테나에 대해 더 큰 경향이 있기 때문에, 단일 및 멀티-턴 루프 안테나와 같은 자기 타입의 안테나가 송신 (Tx) 및 수신 (Rx) 안테나 시스템으로 이용된다. 이것은, 쌍 사이의 잠재적으로 더 큰 커플링을 허용한다. 또한, "전기" 안테나 (예를 들어, 다이폴 및 모노폴) 또는 자기 안테나와 전기 안테나의 결합이 또한 고려된다.
Tx 안테나는, 충분히 낮은 주파수에서 충분히 큰 안테나 사이즈로 동작하여, 전술한 바와 같은 원거리 장 및 인덕티브 접근방식에 의해 허용되는 것보다 현저하게 큰 거리에 있는 작은 Rx 안테나로의 양호한 커플링 (예를 들어, >-4 dB) 을 달성한다. Tx 안테나가 정확하게 사이징되면, 호스트 디바이스 상의 Rx 안테나가 그 유도된 Tx 루프 안테나의 커플링-모드 영역 내에 (즉, 근거리 장 내에) 배치된 경우, 높은 커플링 레벨 (예를 들어, -2 내지 -4 dB) 이 달성될 수 있다.
전술한 접근방식은 CDMA, WCDMA, OFDM 등과 같은 다양한 통신 표준에 적용가능하다. 당업자는, 정보 및 신호들이 임의의 다양한 서로 다른 테크놀러지 및 기술들을 이용하여 표현될 수도 있음을 이해한다. 예를 들어, 전술한 설명에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광학 필드 또는 광학 입자 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들은 다음을 의도한다 (또는 포함한다).
무선 전력 안테나 및 그 동작이 개시된다. 예시적인 실시형태에서, 무선 전력 안테나는 고주파수 ("HF") 송신 안테나이다. 무선 전력 회로로부터의 또는 무선 전력 회로로의 안테나에의 매칭을 조정함으로써, 이 시스템이 근접 (proximity) 및 근방 (vicinity) 의 커플링 모두에 이용될 수 있게 한다.
통상적으로, 높은 Q HF 송신 안테나는 매우 낮은 직렬 공진 임피던스를 갖는다. 낮은 임피던스는 송신기 시스템이 효율적으로 동작하는 것을 방해할 수 있기 때문에, 이 안테나들은 전원으로부터 직접 피딩되지 않아야 한다고 믿어 왔다.
종래의 애플리케이션들은 커플링의 이용을 개시하였다. 커플링 루프는, 송신 안테나의 낮은 임피던스를, 예를 들어, 5 내지 50 옴과 같은, 전원에 적절한 임피던스로 변환시킨다.
예시적인 실시형태에서, 로딩된 Q 및 언로딩된 Q 는 송신 안테나에 대한 커플링의 사이즈를 결정할 것이다. 더 큰 커플링 루프가 이용되어, 로딩된 안테나에 전력을 제공하는 커플링 효율을 증가시킬 수 있다. 주 공진기와 동일한 평면 내의 더 작은 커플링 루프는 언로딩된 안테나에 전력을 제공하기에 충분할 것이다.
근방 시스템에 있어서, 송신 안테나는 거의 언로딩되어, Q 는 매우 높다. 양호한 안테나는, 예를 들어, 800 내지 1000 사이의 언로딩된 Q 를 달성할 수 있다. 주 공진기와 동일한 평면 내의 더 작은 커플링 루프는 언로딩된 안테나에 전력을 제공하기에 충분하다.
근접 시스템에 있어서, 수신기로의 강한 커플링에 기인하여, 그리고, 수신기의 금속 부분에서의 와류 손실에 기인하여 송신 안테나의 Q 는 감소된다. 로딩된 Q 는 100 내지 200 의 범위일 수 있다. 로딩된 안테나에 전력을 제공하기 위해, 더 큰 커플링 루프가 이점이 있을 수도 있어서, 안테나로의 커플링을 증가시킨다.
제 1 의 예시적인 실시형태가 도 4 에 도시되어, 무선 전력 커플링 루프 (410) 에 접속된 전원 (400) 을 도시한다. 그 커플링 루프는, 차례로, 무선 전력 안테나 (450) 에 커플링되고, 무선 전력 안테나 (450) 는 해당 주파수에서 자기적으로 공진된다.
예시적인 실시형태에서, 커플링 루프 (410) 는 서로 다른 사이즈의 2 개의 상이한 커플링 루프 (412, 414) 를 갖는다. 커플링 루프는 개별적으로 활성화될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 작은 커플링 루프 (412) 는 근방 (거리가 있는) 커플링에 이용된다. 더 큰 커플링 루프 (414) 는 근접 (가까운) 커플링에 이용된다. 커플링 루프 각각은 임베딩된 스위치를 갖는다. 예를 들어, 근방 커플링 루프 (412) 는, 전원과 연관된 제어기에 의해 원격으로 제어될 수 있는 임베딩된 스위치 (413) 를 포함한다. 유사하게, 더 큰 커플링 루프 (414) 는 스위치 (415) 를 포함한다.
임의의 순간에 스위치 (413 또는 415) 중 오직 하나가 폐쇄된다. 415 와 같은 스위치가 폐쇄되면, 이것은, 루프 (414) 를 활성화시키고, 루프 (412) 를 비활성화시킨다.
예시적인 실시형태에서, 커플링 루프는 도 5 의 예시적인 실시형태에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판 상에 형성될 수 있다. 이 인쇄 회로 기판 실시형태에서, 스위치 (500) 는, 2 개의 커플링 루프 (505, 510) 중 어떤 루프를, 무선 전력을 송신 또는 수신하기 위한 커플링 루프로서 이용할지를 제어한다. 그 후, 스위칭된 커플링 루프 (505 또는 510) 는, 커패시터 (524) 와 직렬인 인덕티브 소자 (522) 를 형성하는 자기 공진 안테나 (520) 에 접속되도록 이용된다. 도 5 는 2 개의 턴을 갖는 안테나 (520) 를 도시했지만, 안테나는 임의의 횟수의 턴을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
다른 예시적인 실시형태에 따르면, 커플링 루프는 기계적으로 리사이징 가능하다. 예를 들어, 도 6 은 기계적으로 실현가능한 커플링 루프 (600) 를 도시한다. 힌지 (605) 는 커플링 루프 (610) 의 일부가 화살표 (611) 에 의해 도시된 바와 같이 앞뒤로 이동할 수 있게 한다. 커플링 루프의 이 부분은, 원격 영역 상으로 확장된 콘택트 패드 상에 위치된다. 동작시에, 예를 들어, 모터 또는 유압 디바이스와 같은 제어가능한 무버 (620; mover) 가 부분 (610) 을 이동시키는데 이용되어, 커플링 루프를 원하는 대로 더 크거나 더 작게 할 수 있다.
도 7 은 대안적인 예시적인 실시형태를 도시하며, 여기서, 커플링 루프 (700) 는 캐리어 (705) 상에 위치된다. 그 캐리어 (705) 는 무버 (715) 의 동작에 의해 이동될 수 있다. 예를 들어, 캐리어 (705) 는 주 공진기 (720) 쪽으로 또는 주 공진기로부터 이격되도록 이동될 수 있다. 이것은, 주 공진기 (720) 내의 커플링 루프 (700) 사이의 커플링을 변경시키는 효과를 갖는다. 이 예시적인 실시형태들 각각에서, 무버는 전기적일 수도 있고, 공기압일 수도 있고, 또는 임의의 다른 기술을 이용할 수도 있다.
수신기의 위치에 의해 영향받는 송신 안테나에의 매칭에 부가하여, 공진 주파수가 또한 영향받을 수 있다. 커플링 루프에 매우 근접한 디바이스는 그 전기적 및 유전체적 근접성에 기인하여 커플링 루프를 디튜닝한다. 이것은 차례로 송신 안테나의 커패시턴스 내의 인덕턴스에 영향을 준다.
도 8a 및 도 8b 는 이 문제를 다루는 실시형태를 도시한다. 도 8a 의 실시형태에서, 2 개의 턴 (800, 805) 을 갖는 솔레노이드 안테나가 이용된다. 안테나의 후면부는 안테나에 부착된 커패시터 소자 (810) 를 포함할 수도 있고, 안정되거나 힌지될 수도 있다. 그러나, 나선 안테나의 전면부는 압축되거나 압축해제되어 루프 (800, 805) 사이의 거리 d 를 변경시킬 수 있다. 2 개의 루프 (800, 805) 를 서로에 대해 압축함으로써, 이 공진기의 인덕턴스는 증가되어 감소된 공진 주파수를 유발한다. 이 루프를 압축해제하는 것은 인덕턴스를 감소시켜, 공진 주파수를 증가시킨다. 이 기술은 5 내지 10% 사이의 튜닝 범위를 허용할 것이다. 일 실시형태에서는, 루프를 압축 및 압축해제하기 위해 무버 (820) 가 이용될 수 있다. 무버는, 예를 들어, 서보모터, 공기압 모터, 압전 디바이스일 수 있다. 이것은 브래킷 (822, 824) 을 통해 루프에 접속된다.
예시적인 일 실시형태에서, 이 브래킷들은 Teflon 으로 접속되어, 안테나의 Q 를 변경시키는 것을 회피할 수도 있다. 그러나, 통상적으로 낮은 유전체 손실을 갖는 재료인, 높은 Q 를 파괴하지 않는 임의의 재료가 이 목적으로 이용될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 안테나 자체 (800, 805) 는 구리로 형성되고, 구리의 탄성은 2 개의 재료 사이의 거리를 변경하는데 이용된다. 도 8b 는 더 압축된 시나리오의 안테나를 도시하며, 여기서 루프 (800, 805) 사이에는 d0 의 거리가 존재한다.
2 개의 턴을 이용하는 것을 설명했지만, 임의의 수의 턴을 갖는 코일이 이용될 수 있다. 예를 들어, 루프의 오직 2 개의 턴 사이의 이격을 조정하면서 5 턴의 코일이 이용될 수도 있다.
이 기술은 송신 또는 수신 안테나에 이용될 수 있으며, 다수의 로드 상황에의 적응을 허용하고, 근접 및 근방 전력 전달 모두에 이용될 수 있다.
또한, 당업자는 여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수도 있음을 알 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 대체 가능성을 분명히 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들을 주로 그들의 기능의 관점에서 상술하였다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현될지 소프트웨어로 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약조건들에 의존한다. 당업자는 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현의 결정이 본 발명의 범위를 벗어나도록 하는 것으로 해석하지는 않아야 한다.
여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기서 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다른 방법으로, 그 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 기타 다른 구성물로 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어에 의해 직접 구현될 수도 있고, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수도 있고, 또는 그 2 개의 결합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
하나 이상의 예시적인 실시형태에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에서 하나 이상의 명령들 또는 코드로 저장될 수도 있고 이를 통해 송신될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체, 및 하나의 장소로부터 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예시로서, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 ROM, RAM, EEPROM, CD-ROM 또는 기타 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 기타 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 액세스가능한 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 반송하거나 저장하는데 이용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절하게 지칭된다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 쌍, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선 및 전자파와 같은 무선 기술을 이용하여 소프트웨어가 웹사이트, 서버 또는 기타 원격 소스로부터 송신되면, 그 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 쌍, DSL, 또는 적외선, 무선 및 전자파와 같은 무선 기술이 매체의 정의에 포함된다. 여기서 사용되는 바와 같이, 디스크 (Disk 및 disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이져 디스크, 광 디스크, DVD, 플로피 디스크 및 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생성하는 블루 레이 디스크를 포함하며, 디스크는 레이져를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생성한다. 또한, 전술한 매체들의 조합이 컴퓨터-판독가능 매체의 범주 내에 포함될 것이다.
개시되어 있는 실시형태들에 대한 이전의 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태들에 제한되는 것이 아니라, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (16)

  1. 임의의 거리보다 덜 이격된 두 디바이스 사이의 제 1 필드를 통한 무선 전력 전달을 검출하여, 상기 제 1 필드를 통해 전력을 전달하기 위해 커플링 루프를 조정하는 단계; 및
    상기 임의의 거리보다 더 크게 이격된 두 디바이스 사이의 제 2 필드를 통한 무선 전력 전달을 검출하여, 상기 제 2 필드를 통해 전력을 전달하기 위해 상기 커플링 루프를 조정하는 단계를 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정은 하나의 커플링 루프 또는 상이한 커플링 루프로의 스위칭을 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는 상기 커플링 루프의 사이즈를 변화시키는 단계를 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링 루프의 위치를 제 2 커플링 루프에 대해 상대적으로 조정하는 수단을 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필드는 근거리 필드를 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 필드는 원거리 필드를 포함하는, 전력을 무선으로 커플링하는 방법.
  7. 안테나로의 커플링을 검출하는 단계;
    검출된 상기 커플링에 기초하여 커플링 루프를 선택하는 단계; 및
    자기 유도를 통해 상기 커플링 루프로부터 상기 안테나로 무선으로 전력을 전달하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 송신하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링을 검출하는 단계는 근접 커플링을 검출하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 송신하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링을 검출하는 단계는 근방 커플링을 검출하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 송신하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링 루프를 선택하는 단계는, 다른 커플링 루프로부터 선택된 상기 커플링 루프로 스위칭하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 송신하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링 루프를 선택하는 단계는, 선택된 상기 커플링 루프의 사이즈를 조정하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 송신하는 방법.
  12. 안테나로의 커플링을 검출하는 단계;
    검출된 상기 커플링에 기초하여 커플링 루프를 선택하는 단계; 및
    자기 유도를 통해 상기 안테나에서 상기 커플링 루프로부터 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및
    무선으로 수신된 상기 전력에 기초하여 전기 출력을 생성하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 수신하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 커플링을 검출하는 단계는 근접 커플링을 검출하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 수신하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 커플링을 검출하는 단계는 근방 커플링을 검출하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 수신하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 커플링 루프를 선택하는 단계는, 다른 커플링 루프로부터 선택된 상기 커플링 루프로 스위칭하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 수신하는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 커플링 루프를 선택하는 단계는, 선택된 상기 커플링 루프의 사이즈를 조정하는 단계를 포함하는, 무선으로 전력을 수신하는 방법.
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