KR20130027947A - 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 공급기에 신호를 송신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 전력 수신기의 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 무선 전력 수신기의 제어 방법은 무선 전력 공급기로부터의 무선 충전을 위한 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 수신 신호를 입력받는 단계, 수신 신호를 분석하여, 수신 신호 내에 전력 공급 신호 이외에 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 송신 신호의 송신 주파수를 결정하는 단계 및 무선 충전의 제어에 대한 송신 데이터를 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계를 포함한다.

Description

복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 공급기에 신호를 송신하는 방법 및 장치 { METHOD AND DEVICES FOR TRANSMITTING SIGNAL FROM A PLURALITY OF WIRELESS POWER RECEIVERS TO WIRELESS POWER PROVIDER }
본 발명은 하나의 무선 전력 공급기를 이용하여 복수의 무선 전력 수신기를 무선 충전하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉽고 이러한 이유로 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다.
이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.
현재까지는 전자기 유도를 이용한 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 마이크로파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
전자기 유도 방식은 가장 실용화가 많이 이루어져 있는 방식으로 다양한 기기에 응용되고 있다. 종래의 무선충전이라고 하는 무접점 충전기술은 전자기 유도 방법이 대다수이며, 원래 이 기술은 니켈 전지를 사용하는 전기 면도기나 전동 칫솔 등의 제품에 적용된다.
공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT팀의 무선 충전시스템은 공명(resonance)이란 소리굽쇠를 울리면 옆에 있는 와인잔도 그와 같은 진동수로 울리는 물리학 개념을 이용한 것이다. 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.
전파 방사 방식은 전력 에너지를 무선 전송에 유리한 마이크로파로 변환 시켜 에너지를 전달하는 새로운 개념의 전력 전송 방식이다. 라디오나 무선 전화등과 같이 무선 통신방식에서 이용하는 신호의 개념이 아닌, 전기 에너지를 보내는 것으로 보통의 통신이 반송파에 신호를 실어 보내 것이라면 무선 전력 전송은 반송파만을 보내는 방식이다.
상술한 무선 전력 전송 시스템에서는 효율적인 전력 전송을 위하여 무선 전력 공급기 및 무선 전력 수신기 사이에 통신이 수행될 수 있는데, 종래에는 무선 전력 공급기로부터 무선 전력 수신기로 전력을 공급하며, 무선 전력 수신기는 공급되는 전력의 양 등을 제어할 수 있는 전력 통신 신호를 무선 전력기로 일방적으로 송신한다.
하지만, 무선 전력 수신기가 복수 개 존재하는 경우에 있어서, 각각의 무선 전력 수신기가 단방향으로 송신 신호를 송신하는 경우 송신하는 전력 통신 신호 각각의 주파수가 충돌하여 원활한 충전이 수행되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 복수 개의 무선 전력 수신기가 단일 무선 전력 공급기에 송신 신호를 송신하는 경우에 있어, 각각 상이한 주파수를 이용하여 무선 전력 공급기로부터 무선 전력 수신기로 공급되는 전력의 제어를 위한 송신 신호를 송신하는 무선 전력 수신기 및 상기 송신 신호를 수신하여 처리하는 무선 전력 공급기를 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 무선 전력 수신기의 제어 방법은 무선 전력 공급기로부터의 무선 충전을 위한 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 수신 신호를 입력받는 단계, 상기 수신 신호를 분석하여, 상기 수신 신호 내에 상기 전력 공급 신호 이외에 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 송신 신호의 송신 주파수를 결정하는 단계 및 상기 무선 충전의 제어에 대한 송신 데이터를 상기 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 공급기의 제어 방법은 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 포함하는 수신 신호를 수신하는 단계, 상기 수신 신호로부터 상기 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 단계, 상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계, 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 분석하여 무선 공급 전력을 제어하여 상기 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 무선 전력 수신기는 무선 전력 공급기로부터의 무선 충전을 위한 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 수신 신호를 입력받는 통신부, 상기 수신 신호를 분석하여 상기 수신 신호 내에 상기 전력 공급 신호 이외에 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단하며, 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 송신 신호의 송신 주파수를 결정하는 제어부 및 상기 무선 충전의 제어에 대한 송신 데이터를 상기 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 상기 통신부로 출력하는 송신 신호 생성부를 포함하며, 상기 제어부는, 입력받은 상기 송신 신호를 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 무선 전력 공급기는 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전력을 공급하는 전력 공급부, 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 포함하는 수신 신호를 수신하는 통신부, 상기 수신 신호로부터 상기 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉싱부, 및 상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하며, 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 분석하여 무선 공급 전력을 제어하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하여, 복수 개의 무선 전력 수신기가 단일 무선 전력 공급기에 송신 신호를 송신하는 경우에 있어, 각각 상이한 주파수를 이용하여 주파수 충돌 문제가 해결될 수 있다.
뿐만 아니라, 복수 개의 무선 전력 수신기는 각각 상이한 주파수를 이용하면서 동시에 송신 신호를 송신하는 주파수 분할 방법을 이용함에 따라 시분할 방법에 비하여 고속으로 송신 신호를 송/수신할 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 시스템의 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 공급기의 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제어부의 판단 과정을 도시하는 개념도,
도 6은 전력 공급 신호만이 검출된 경우, 전력 공급 신호와 1개의 전력 통신 신호가 검출된 경우, 전력 공급 신호와 2개의 전력 통신 신호가 검출된 경우에 대한 송신 신호 주파수의 개형,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 제어 방법의 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 시스템의 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 무선 전력 송수신 시스템은 무선 전력 공급기(100) 및 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3,110-4)를 포함할 수 있다. 무선 전력 공급기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3,110-4)와 전기적 연결을 형성할 수 있다. 도 1의 실시 예에서, 무선 전력 공급기(100)는 전자기파의 형태로 무선 전력을 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)로 공급할 수 있으며, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3) 각각은 무선 전력 공급기(100)에 소정의 신호를 단방향으로 송신할 수 있다.
여기에서 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3,110-4)는 소정의 통신 패킷을 처리하거나 송수신할 수 있는 장치일 수 있으며, 예를 들어 핸드폰, PDA, PMP, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다.
무선 전력 공급기(100)는 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3,110-4)로 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 공급기(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 공급기(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 공급기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3) 사이의 거리는 바람직하게는 30m 이하일 수 있다. 또한 무선 전력 공급기(100)가 전자기 유도 방식을 채택한 경우, 무선 전력 공급기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3) 사이의 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다. 도 1의 실시 예에서, 무선 전력 수신기(110-4)는 상술한 거리 이내에 포함되지 못할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 공급 범위 밖에 있어 무선 전력을 수신하지 못한다.
무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)는 무선 전력 공급기(100)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 무선 전력 수신기 상태 정보 또는 무선 전력 공급기(100) 제어 정보 등을 무선 전력 공급기(100)에 송신할 수 있다. 상기의 송신 신호의 정보에 관하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
아울러, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)의 위치정보메시지를 송신할 수 있다. 여기에서 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)의 위치정보메시지는, RF신호 또는 블루투스와 같은 근거리 통신에 의하여 구현될 수 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)는 각각의 충전상태를 나타내는 충전상태메시지를 무선 전력 공급기(100)로 송신할 수 있다.
무선 전력 공급기(100)는 디스플레이와 같은 표시수단을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3) 각각으로부터 수신한 메시지에 기초하여 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3) 각각의 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 무선 전력 공급기(100)는 각각의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-3)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 함께 표시할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 시스템의 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송수신 시스템은 무선 전력 공급기(210) 및 무선 전력 수신기(220)를 포함할 수 있다. 무선 전력 공급기(210)는 전력 공급부(211), 통신부(212), 디멀티플렉싱(demultiplexing)부(213) 및 제어부(214)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(220)는 통신부(221), 제어부(222) 및 송신 신호 생성부(223)를 포함할 수 있다.
전력 공급부(211)는 무선 전력 공급기(210)가 요구하는 전력을 제공할 수 있으며, 통신부(212)로 전력을 공급하여 무선으로 무선 전력 수신기(220)에 전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 전력 공급부(212)는 교류 파형의 형태로 전력을 공급할 수 있으며, 직류 파형의 형태로 전력을 공급하면서 이를 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하여 교류 파형의 형태로 공급할 수도 있다. 전력 공급부(211)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다. 전력 공급부(211)는 일정한 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 것이다.
통신부(212)는 전력 공급부(211)로부터 입력받은 전력을 전자기파 형태로 전력 수신기(220)로 제공할 수 있다. 통신부(212)는 루프 코일로 구현될 수 있으며, 이에 따라 소정의 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 통신부(212)가 루프 코일로 구현되는 경우, 루프 코일의 인덕턴스(L)는 변경가능하며, 이에 따라 다양한 주파수의 전자기파를 송수신하는 구성이 가능하다. 또한 루프 코일은 복수 개일 수 있으며, 복수 개의 무선 전력 수신기로부터 입력되는 복수 개의 송신 신호를 수신할 수도 있다. 한편 통신부(212)는 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한이 없는 것은 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
통신부(212)는 상술한 바와 같이, 전력을 전자기파의 형태로 무선 전력 수신기(220)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 수신기(220)로부터 전력 통신 신호를 수신할 수도 있다. 여기에서 무선 전력 수신기(220)는 복수 개가 존재할 수도 있으며, 이러한 경우 수신 신호는 각각의 무선 전력 수신기(220)로부터의 전력 통신 신호가 혼합된 형태로 수신될 수도 있다. 또한 전력 통신 신호는 무선 전력 수신기(220)의 충전에 관련한 정보 및 무신 전력 공급기의 제어 신호 중 적어도 하나를 포함하는 신호일 수 있다.
통신부(212)는 무선 전력 수신기(220)의 통신부(221)와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 통신부(212)는 무선 전력 수신기(220)의 통신부(221)와 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 변복조 방식에 기초하여 통신을 수행할 수 있으며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
통신부(212)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(220)로부터 각각 수신한 적어도 하나의 전력 통신 신호가 혼합된 수신 신호를 수신하여, 상기 수신 신호를 디멀티플렉싱부(213)로 출력할 수 있다.
디멀티플렉싱부(213)는 입력받은 수신 신호를 디멀티플렉싱하여 적어도 하나의 전력 통신 신호로 분리할 수 있다. 디멀티플렉싱부(213)는 수신 신호 내에서 혼합된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 각각의 주파수에 기초하여 디멀티플렉싱할 수 있다. 디멀티플렉싱부(213)에 의하여 디멀티플렉싱된 적어도 하나의 전력 통신 신호는 제어부(214)로 입력될 수 있다.
제어부(214)는 적어도 하나의 전력 통신 신호 각각에 기초하여 무선 전력 공급을 제어할 수 있다. 전력 통신 신호 각각은, 무선 전력 수신기 각각의 전력 수신 상태 등의 정보를 포함할 수 있으며, 제어부(214)는 무선 전력 수신기 각각의 전력 수신 상태의 정보를 이용하여 무선 전력 공급을 제어할 수 있다.
예를 들어 제어부(214)는 제 1 무선 전력 수신기의 충전이 완료된 경우, 기존의 무선 전력 공급보다 감소된 양의 무선 전력을 공급하도록 전력 공급부(211)를 제어할 수 있다. 한편 제어부(214)의 무선 전력을 제어하는 구성에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 한편, 제어부(214)는 무선 전력 공급기(210)의 동작 전반을 제어할 수 있으며, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터 등의 형태로 구현될 수 있다.
무선 전력 수신기(220)의 통신부(221)는 무선 전력 공급기(210)의 통신부(212)로부터 전자기파의 형태로 무선 전력을 공급받을 수 있다. 무선 전력 수신기(220)의 통신부(221) 또한 바람직하게는 루프 코일로 구현될 수 있다.
통신부(221)는 무선 전력 공급기(210)로부터의 전력 송신 신호 뿐만 아니라 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호를 수신할 수도 있다. 더욱 상세하게 후술할 것으로, 무선 전력 수신기(220)는 무선 전력 수신기(220)의 상태에 관한 정보 또는 무선 전력 공급기(210)의 제어 정보 등을 포함하는 전력 통신 신호를 송신할 수 있으며, 무선 전력 수신기가 복수 개 존재하는 경우 무선 전력 수신기(220)는 다른 무선 전력 수신기가 송신하는 전력 통신 신호를 수신할 수 있다. 통신부(221)는 이에 따라 무선 전력 공급기(210)로부터의 전력 송신 신호와 다른 무선 전력 수신기가 송신하는 전력 통신 신호가 혼합된 수신 신호를 수신할 수 있다.
제어부(222)는 통신부(221)에 공급되는 무선 전력의 크기나 효율 등을 측정할 수 있다. 제어부(222)는 측정한 무선 전력의 크기나 효율 또는 외부로부터 입력하거나 저장부(미도시)로부터 독출한 정보에 기초하여, 무선 전력 수신기(220)의 식별자(ID) 정보, 전력 수신 관련 정보, 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 무선 전력 공급기(210) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 송신 데이터를 생성할 수 있다. 한편, 제어부(222)는 무선 전력 수신기(220)의 동작 전반을 제어할 수 있으며, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터 등의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 송신 데이터는 헤더(header) 및 페이로드(payload)의 기본 구성을 갖는 메시지, 패킷 또는 프레임의 포맷을 가질 수 있다. 송신 데이터는 바람직하게는, WPC 표준 규격에 부합할 수 있으며, ID 패킷, 환결 설정 패킷, 에러 패킷, 신호 강도 패킷, 종단 전력 수신 패킷 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한 송신 데이터는 WPC 표준 규격에 부합하지 않는 정보, 예를 들어 무선 전력 수신기의 위치 정보, 안전 관련 정보, 무선 전력 공급기 제어 정보를 WPC 표준 규격 부합 정보를 포함하는 인-밴드(in-band) 형태 패킷으로 구현될 수 있으며, WPC 표준 부합 정보 및 표준에 부합하지 않는 정보를 따로 송신하는 아웃-밴드(out-band) 형태의 패킷으로 구현될 수도 있다.
한편 상기 무선 전력 공급기 제어 정보는, 무선 전력 공급기(210)의 인가 전압, 상기 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(222)는 송신 데이터가 변조된 송신 신호를 송신할 송신 주파수를 결정할 수 있다. 제어부(222)는 통신부(221)에서 수신한 수신 신호를 분석하여, 수신 신호 내에 무선 전력 공급기(210)로부터의 전력 공급 신호 이외에 적어도 하나의 기설정된 방식의 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부는 상기의 판단 결과에 기초하여 다른 무선 전력 수신기의 전력 통신 신호와 주파수 충돌이 발생하지 않도록 송신 신호의 송신 주파수를 결정할 수 있다. 송신 주파수를 결정하는 구성은 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
제어부(222)는 생성한 송신 데이터 및 송신 주파수 정보를 송신 신호 생성부(223)로 출력할 수 있다.
송신 신호 생성부(223)는 입력받은 송신 데이터에 기초하여 무선 전력 수신기 정보 및 상기 무선 전력 공급기의 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 송신 신호를 생성할 수 있다. 송신 신호는 통신부(221)에서 이용하는 신호의 형태로 생성될 수 있다.
송신 신호 생성부(223)는 입력받은 송신 데이터를 인코딩할 수 있으며, 인코딩된 송신 데이터를 일차적으로 서브캐리어 변조할 수 있다. 송신 신호 생성부(223)는 서브캐리어 변조, 즉 1차 변조된 송신 데이터에 부하 변조, 즉 2차 변조를 수행하여 최종적으로 송신 신호를 생성할 수 있다. 서브캐리어 변조, 즉 1차 변조는 상대적으로 낮은 주파수, 예를 들어 kHz 대역에서 수행될 수 있으며, 부하 변조, 즉 2차 변조는 상대적으로 높은 주파수, 예를 들어 MHz 대역에서 수행될 수 있다. 다만, 상기의 단위는 예시적인 것일 수 있으며 변조의 순서는 변경될 수도 있다. 송신 신호를 생성하는 구성은 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
송신 신호 생성부(223)는 생성한 송신 신호를 통신부(221)로 출력할 수 있으며, 통신부(221)는 송신 신호를 무선 전력 공급기(210)로 송신할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 통신부(221)는 다른 무선 전력 수신기에게도 송신 신호를 송신할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 수신기(220)의 제어부(222)는 무선 전력 공급기(210)로부터의 전력 공급 신호 이외에 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 수신되었는지 여부를 판단하여, 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 수신된 경우에는 주파수 충돌이 발생하지 않도록 무선 전력 수신기(220)로부터 송신되는 송신 신호의 송신 주파수를 결정함으로써, 복수 개의 무선 전력 수신기가 존재하는 경우에 단방향 통신의 주파수 충돌이 회피되는 효과가 창출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 공급기의 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 공급기(300)는 직류 전력 공급부(301), 인버터부(302), 신호 매칭부(303), 통신부(304), 디멀티플렉싱부(305), 제어부(306) 및 표시부(307)를 포함할 수 있다.
직류 전력 공급부(301)는 무선 전력 수신기에 공급할 전력을 직류 파형의 형태로 제공할 수 있다. 직류 전력 공급부(301)는 직류 전력을 제공하는 수단, 예를 들어 배터리와 같은 수단으로 구현될 수도 있으며, 또는 외부로부터 교류 전력을 입력받아 소정의 변환 과정을 통하여 직류의 전력을 제공하는 구성으로 구현될 수도 있다. 한편, 직류 전력 공급부(301)의 인가 전압(Vdd)은 제어부(306)의 제어에 의하여 변경될 수 있다.
인버터(inverter)부(302)는, 직류 전력 공급부(301)로부터 입력된 직류 전력을 교류 파형으로 변환할 수 있다. 인버터부(302)는 공지된 인버터로 구현될 수 있으며, 인버터부(302)의 전력 주파수(fs) 또는 듀티 사이클(τ)은 제어부(306)의 제어에 의하여 변경될 수 있다.
신호 매칭부(303)는 인버터부(302)로부터 출력되는 교류 전력과 통신부(304) 및 통신부와 전기적으로 연결된 무선 전력 수신기 등과의 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
통신부(304)는 임피던스 매칭된 교류 전력을 무선 전력 수신기에 전자기파의 형태로 공급할 수 있다. 또한 통신부(304)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 무선 전력 수신기 각각의 정보 또는 무선 전력 공급기(300)의 제어 정보를 포함하는 전력 통신 신호를 수신할 수 있다. 통신부(304)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 혼합된 수신 신호를 수신할 수 있다.
한편, 통신부(304)는 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 핑(ping) 신호를 주기적 또는 비주기적으로 송신할 수도 있다.
통신부(304)는 입력받은 수신 신호를 디멀티플렉싱부(305)로 출력할 수 있으며, 디멀티플렉싱부(305)는 수신 신호에 포함된 복수 개의 전력 통신 신호를 주파수별로 디멀티플렉싱할 수 있다.
제어부(306)는 복수 개의 전력 통신 신호 각각에 대하여 복조 및 디코딩을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제어부(306)는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 복조 방식으로 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조할 수 있다.
도 3의 실시 예에서, 제어부(306)는 예를 들어 ASK 방식에 기초하여 복조를 수행할 수 있으며, 적어도 하나의 전력 통신 신호를 부하 복조방식으로 복조하는 제 1 복조를 수행할 수 있다. 예를 들어 전력 통신 신호의 주파수가 6.782, 6.784, 6.786 MHz인 경우, 제 1 복조가 수행된 전력 통신 신호의 주파수는 각각 6.78MHz가 감소한 2, 4, 6 kHz일 수 있다.
제어부(306)는 제 1 복조된 전력 통신 신호에 대하여 각각의 대응 서브캐리어 신호와 믹싱하는 제 2 복조를 수행할 수 있다. 여기에서 제어부(306)는 대응 서브캐리어 신호를 발진하는 주파수 합성기를 포함할 수 있으며, 대응 서브캐리어 신호와 제 1 복조된 저력 통신 신호를 믹싱하는 믹서를 포함할 수 있다. 전력 통신 신호 각각은 서브캐리어 신호 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 제어부(306)는 전력 통신 신호 각각을 해석하여 대응하는 서브캐리어 신호를 발진시켜 각각의 전력 통신 신호와 믹싱하도록 제어할 수 있다.
제어부(306)는 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하는 디코더를 포함할 수 있다. 디코더는 NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩할 수 있다. 특히, WPC 표준인 경우, 디코더는 bi-phase encoding 방식을 이용하여 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하여 대응하는 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 생성할 수 있다.
제어부(306)는 전력 통신 데이터를 분석하여, 무선 전력 공급기(300)의 전력 공급을 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전력 통신 데이터는 무선 전력 수신기의 식별자(ID) 정보, 상기 무선 전력 수신기의 전력 수신 관련 정보, 상기 무선 전력 수신기의 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 상기 무선 전력 공급기 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 무선 전력 공급기 제어 정보는, 상기 무선 전력 공급기의 인가 전압, 상기 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(306)는, 예를 들어 전력 통신 데이터로부터 각각의 무선 전력 수신기가 충분한 전력을 공급받고 있지 못하다는 정보를 획득할 수 있으며, 이에 따라 공급하는 무선 전력의 양을 증가시킬 수 있다. 제어부(306)는 직접적으로 직류 전력 공급부(301)의 인가 전압(Vdd)을 증가시킬 수 있다. 또한 제어부(306)는 인버터부(302)의 전력 주파수(fs) 또는 듀티 사이클(τ)을 조절하여 무선 전력을 증가시킬 수 있다. 또한 제어부(306)는 신호 매칭부(303)의 인덕턴스(L) 또는 커패시턴스(C)를 조절하여 무선 전력을 증가시킬 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 전력 통신 데이터는 무선 전력 공급기(300) 자체의 제어 정보를 포함할 수도 있으며, 제어부(306)는 해석한 제어 정보에 기초하여 직접적으로 무선 전력 공급기(300)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 통신 데이터는 직류 전력 공급부(301)의 인가 전압을 증가시키라는 것일 수 있으며, 제어부(306)는 이를 해석하여 직류 전력 공급부(301)의 인가 전압(Vdd)을 증가시킬 수 있다.
제어부(306)는 전력 통신 데이터를 해석하여 적절하게 무선 전력의 공급을 제어할 수 있으며, 이에 따라 주변에 존재하는 무선 전력 수신기의 상황을 반영하여 무선 전력의 공급을 유연하게 제어할 수 있다.
한편, 제어부(306)는 적어도 하나의 전력 통신 신호들 사이에 주파수 충돌이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 복수 개의 무선 전력 수신기가 동시에 핑 신호를 수신하는 경우가 발생할 수 있으며, 상기의 경우에는 주파수 충돌이 발생할 가능성이 존재한다. 제어부(306)는 주파수 충돌이 발생한 경우에는, 다시 핑 신호를 송신하도록 통신부(304)를 제어하면서 전 과정을 재시작하도록 제어할 수 있다.
제어부(306)는 전력 통신 데이터를 해석하여 이를 표시하기 위한 그래픽 데이터를 생성할 수 있으며, 생성된 그래픽 데이터를 표시부(307)로 출력할 수도 있다.
표시부(307)는 입력받은 그래픽 데이터를 사용자가 식별할 수 있도록 출력할 수 있다. 표시부(307)로는 LCD(liquid crystal display), LED 어레이(light emitting diode array) 등이 사용될 수 있다. 표시부(307)는 전력 통신 데이터, 예를 들어 각각의 무선 전력 수신기 별 식별자 및 이에 대응하는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 공급기(300)는 복수 개의 무선 전력 수신기로부터 각각 상이한 주파수 별로 전력 통신 신호를 수신할 수 있어, 주파수 충돌 문제가 해결될 수 있다. 또한 주파수별로 전력 통신 신호를 수신함에 따라 동시에 전력 통신 신호를 수신할 수 있어, 이에 따라 신호 수신 및 해석 시간이 경감되는 효과가 창출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기(400)의 블록도이다.
무선 전력 수신기(400)는 통신부(410), 신호 매칭부(420), 정류부(430), 레귤레이터부(440), 로드부(450), 제어부(460), 저장부(470), 인터페이스부(480) 및 송신 신호 생성부(490)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 무선 전력 공급기로부터 전력 송신 신호를 수신할 수 있다. 또한 통신부(410)는 다른 무선 전력 수신기로부터 전력 통신 신호를 수신할 수 있다. 도 4에는 통신부(410)가 무선 전력 공급기 및 다른 무선 전력 수신기로부터 각각 전력 송신 신호 및 전력 통신 신호를 수신하는 것과 같이 도시되어 있기는 하지만, 통신부(410)는 전력 송신 신호 및 적어도 하나의 전력 통신 신호가 혼합된 형태의 수신 신호를 수신할 수도 있다.
한편, 통신부(410)는 무선 전력 공급기로부터 핑 신호를 수신할 수 있으며, 상기 핑 신호를 수신하면 핑 신호의 에너지를 이용하여 구동을 개시할 수 있다.
신호 매칭부(420)는 통신부(410)에 전기적으로 연결된 구성 요소, 예를 들어 무선 전력 공급기 또는 다른 무선 전력 수신기 및 무선 전력 수신기(400) 사이의 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
정류부(430)는 수신한 교류 파형의 수신 신호에 대하여 정류 작업을 수행하여 직류 파형의 수신 신호로 변환할 수 있다. 정류부(430)는 공지된 정류 수단, 예를 들어 다이오드와 같은 수단으로 구현될 수 있으며, 정류를 할 수 있는 수단이라면 제한이 없음은 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
레귤레이터부(440)는 정류된 수신 신호, 즉 공급된 전원을 일정한 효율로 로드부(450)로 전달할 수 있다. 레귤레이터부(440)는 로드부(450)에 단기간에 과도한 전압 또는 전류가 인가되지 않도록 전원의 송달 비율을 적절하게 조절할 수 있다. 또한 로드부(450)에서 요구하는 전압 또는 전류로, 상기 수신 신호의 전압 또는 전류를 강하 또는 상승시킬 수도 있다.
로드부(450)는 실제로 전력을 이용 또는 저장하는 수단일 수 있으며, 무선 전력 수신기(400)가 휴대폰, 또는 스마트폰인 경우에 있어서는 배터리 등으로 구현될 수 있다.
제어부(460)는 정류된 직류 파형의 수신 신호를 분석하여, 수신 신호 내에 무선 전력 공급기로부터의 전력 송신 신호 이외의, 다른 무선 전력 송신기로부터의 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제어부(406)의 판단 과정을 도시하는 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정류된 수신 신호는 일정한 전압 레벨(505)을 가질 수 있다. 상기의 전압 레벨(505)은 무선 전력 공급기로부터의 전력 공급 신호에 의한 것이다. 한편, 일정한 주기로 전압 레벨에 특정한 파형(501,502,503,504)이 존재하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 파형은 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호에 의한 것이다. 제어부(460)는 상술한 바와 같이, 정류된 수신 신호 파형을 분석하여 전력 공급 신호 이외에 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서 전력 공급 신호는, 무선 전력 공급기로부터 무선 전력 수신기로 제공되는 전력일 수 있으며, 상술한 바와 같이 반송파만을 의미할 수 있다.
제어부(460)는 수신 신호 중에 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 존재하는지 여부에 대한 판단 결과에 따라서 송신 신호의 송신 주파수를 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(460)는, 상기 판단 결과에 기초하여 서브캐리어 신호 주파수를 결정하여 송신 주파수를 결정할 수 있다.
제어부(460)는 도 2와 관련하여 상술한 바와 같이, 서브캐리어 신호 변조 이후 부하 변조를 수행하는 2단계 변조를 수행할 수 있으며, 서브캐리어 신호의 주파수를 변경함에 따라 송신 신호의 송신 주파수를 변경할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 공급기로부터의 전력 공급 신호의 주파수가 6.78MHz인 경우를 상정하도록 한다. 제어부(460)는 수신 신호에서 전력 공급 신호 이외의 여타의 신호를 검출하지 못한 경우, 즉 직류 파형만을 검출한 경우에는, 서브캐리어 신호의 주파수를 2kHz로 결정할 수 있다. 만일 제어부(460)가 수신 신호에서 전력 공급 신호 이외의 하나의 전력 통신 신호를 검출한 경우 서브캐리어 신호의 주파수를 4kHz로 결정할 수 있으며, 제어부(460)가 수신 신호에서 전력 공급 신호 이외의 2개의 전력 통신 신호를 검출한 경우, 서브캐리어 신호의 주파수를 6kHz로 결정할 수 있다. 표 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 신호의 분석 결과, 서브캐리어 신호의 주파수 및 송신 신호 주파수의 관계에 대한 예시이다.
수신 신호의 분석 결과 서브캐리어 신호 주파수 송신 신호 주파수
전력 공급 신호만이 검출 2kHz 6.782MHz
전력 공급 신호와 1개의 전력 통신 신호 검출 4kHz 6.784MHz
전력 공급 신호와 2개의 전력 통신 신호 검출 6kHz 6.786MHz
상술한 바와 같이, 제어부(460)는 수신 신호의 분석 결과에 따라서 주변에 존재하는 무선 전력 수신기의 개수를 판단하며, 이에 대응하여 서브캐리어 신호 주파수를 다양하게 결정함으로써, 복수 개의 무선 전력 수신기가 존재하는 경우에도 주파수 충돌을 회피할 수 있다. 도 6은 전력 공급 신호만이 검출된 경우(fs+f1), 전력 공급 신호와 1개의 전력 통신 신호가 검출된 경우(fs+f2), 전력 공급 신호와 2개의 전력 통신 신호가 검출된 경우(fs+f3)에 대한 송신 신호 주파수의 개형이다. 한편, fs는 부하 변조에 의한 주파수일 수 있으며, 상술한 예시에서는 6.78MHz일 수 있다.
한편, 표 1과 같은 서브캐리어 신호 주파수 및 수신 신호의 분석 결과의 관계에 대한 룩업테이블은 저장부(470)에 저장될 수 있으며, 제어부(460)는 저장부(470)로부터 룩업테이블을 독출하여 송신 신호 주파수를 결정할 수 있다.
저장부(470)는 상기의 룩업테이블을 저장할 수 있으며, 추가적으로 무선 전력 수신기의 동작 전반에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수도 있다. 또한 저장부(470)는 제어부(460)의 분석 결과 등을 저장할 수도 있다. 저장부(470)는 SSD(Solid State Disk), 플래시 메모리 카드(flash memory card), ROM [Read Only Memory] 등과 같은 비휘발성 메모리(Non- Volatile Memory: NVM), RAM(Random Access Memory) 등과 같은 휘발성 메모리 등일 수 있다.
인터페이스부(480)는 사용자로부터 단말기에 대한 충전을 제어하는 충전제어신호를 입력받을 수 있다. 여기에서 충전제어신호는, 예를 들어 급속 충전 또는 완속 충전에 대한 여부일 수 있다. 인터페이스부(480)에 입력되는 충전제어신호는 제어부(460)로 입력되며, 제어부는 충전제어신호를 반영하여 송신 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만, 무선 전력 수신기(400)는 위치 정보를 획득할 수 있는 위치 정보 취득부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 위치 정보 취득부(미도시)는 검출된 위치 정보에 기초하여 위치정보메시지를 생성하여 제어부(460)로 출력할 수 있다. 위치정보메시지는 RF신호 또는 블루투스 신호와 같은 근거리 통신으로 구현될 수 있다. 위치정보 취득부(미도시)는 RF신호를 이용하여 무선 전력 수신기(400)로부터의 무선 전력 공급기까지의 거리를 판단할 수 있으며, 상기의 거리가 기설정된 값 이하인 경우에는 단말기가 충전 가능한 상태라고 판단할 수 있다. 또한 위치정보 취득부(미도시)는 블루투스 토폴로지(blue tooth topology)에 기초하여 단말기의 충전 가능 상태여부를 판단할 수 있다. 위치정보메시지는 제어부(460)에 입력될 수 있으며, 제어부(460)는 위치정보메시지를 반영하여 송신 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 제어부(460)는 송신 신호를 송신하는 경우에 랜덤 딜레이(random delay)를 가지게 할 수 있으며, 이에 따라 동시에 복수 개의 무선 전력 수신기가 배치되는 경우에도 주파수 충돌을 회피할 수 있다.
송신 신호 생성부(490)는 제어부(460)로부터 송신 데이터를 입력받을 수 있다. 송신 신호 생성부(490)는 신호 처리부(491), 주파수 합성부(492), 믹서부(493) 및 부하 변조부(494)를 포함할 수 있다.
신호 처리부(491)는 입력받은 송신 데이터에 대하여 기설정된 방식으로 인코딩을 수행할 수 있다. 신호 처리부(491)는 NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 상기 송신 데이터를 인코딩할 수 있으나, WPA 표준 규격에 의하는 경우에는 bi-phase encoding 방식으로 인코딩을 수행할 수 있다.
주파수 합성부(492)는 제어부(460)에서 결정된 서브캐리어 신호 주파수를 가지는 서브캐리어 신호를 발진할 수 있다. 주파수 합성부는 소정의 주파수를 가지는 신호를 발진시킬 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
믹서부(493)는 서브캐리어 신호를 인코딩된 송신 데이터와 믹싱하여 1차 변조를 수행할 수 있다.
부하 변조부(494)는 1차 변조된 신호에 대하여 부하 변조를 수행하여 2차 변조를 수행하여 송신 신호를 생성할 수 있다. 부하 변조부(494)는 바람직하게는 부하 및 스위치로 구성될 수 있으며, 스위치의 온/오프 동작에 의거하여 신호에 2차 변조를 수행할 수 있다.
부하 변조부(494)로부터 송신 신호를 입력받은 통신부(410)는 무선 전력 공급기에 송신 신호를 송신할 수 있다. 한편, 통신부(410)는 단방향 통신이기는 하나, 방향 지향성을 가지지는 않기 때문에 무선 전력 공급기 이외의 주변에 배치된 다른 무선 전력 수신기에게도 송신 신호를 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 수신기는 수신 신호를 수신할 수 있다(S710). 여기에서 수신 신호는 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 다른 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호가 혼합된 신호일 수 있으며, 또는 전력 공급 신호일 수도 있다.
무선 전력 수신기는 수신 신호를 분석하여, 수신 신호에 전력 공급 신호 이외에 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(S720).
무선 전력 수신기는, 수신 신호에 전력 공급 신호 이외에 전력 통신 신호가 존재하는 경우에는(S720-Y), 전력 공급 신호 및 통신 신호 주파수 이외의 주파수를 송신 주파수로 결정할 수 있다(S730). 무선 전력 수신기는, 수신 신호에 전력 공급 신호 이외에 전력 통신 신호가 존재하지 않는 경우에는(S720-N), 전력 공급 신호 이외의 주파수를 송신 주파수로 결정할 수 있다(S740).
무선 전력 수신기는 무선 전력 수신기 정보 및 무선 전력 공급기의 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 송신 데이터를 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 생성된 송신 신호를 무선 전력 공급기 또는 주변의 다른 무선 전력 수신기에 송신할 수 있다(S750).
한편 송신 주파수를 결정하는 단계는, 적어도 하나의 기설정된 방식의 통신 신호가 존재하는 것으로 판단되면, 전력 공급 신호 및 통신 신호의 주파수와 상이한 주파수를 송신 주파수로 결정할 수 있다.
또한 송신 주파수를 결정하는 단계는, 적어도 하나의 기설정된 방식의 통신 신호가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 전력 공급 신호의 주파수와 상이한 주파수를 송신 주파수로 결정할 수 있다.
아울러 송신 신호로 변조하여 생성된 송신 신호를 송신하는 단계는, 송신 데이터를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 변조 방식으로 송신 신호로 변조할 수 있다. 특히 변조 방식이 ASK 방식인 경우, 송신 주파수를 결정하는 단계는, 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 서브캐리어(subcarrier) 주파수를 결정할 수 있다.
이 경우 송신 데이터를 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계는, 송신 데이터를 인코딩하는 단계, 서브캐리어 주파수를 가지는 서브캐리어 신호를 발진하는 단계, 인코딩된 송신 데이터를 서브캐리어 신호와 믹싱하는 제 1 변조 단계 및 제 1 변조된 송신 신호를 부하 변조방식으로 변조하는 제 2 변조 단계를 포함할 수 있다.
송신 데이터를 인코딩하는 단계는, NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 송신 데이터를 인코딩할 수 있다.
한편, 무선 전력 수신기의 제어 방법은 수신 신호를 입력받는 단계 이후, 수신 신호를 정류하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
송신 데이터는 무선 전력 수신기의 식별자(ID) 정보, 전력 수신 관련 정보, 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 무선 전력 공급기 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 무선 전력 공급기 제어 정보는, 무선 전력 공급기의 인가 전압, 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
한편, 무선 전력 수신기의 제어 방법은 수신 신호를 입력받는 단계 이전에, 무선 전력 공급기로부터 핑(ping) 신호의 수신을 검출하는 단계 및 핑 신호의 수신을 검출하면, 무선 전력 수신기를 구동하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
한편 송신 주파수는, 수신 신호를 분석하여 판단하는 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기의 개수에 기초하여 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 공급기는 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 포함하는 수신 신호를 수신할 수 있다(S810).
무선 전력 공급기는 수신 신호로부터 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱할 수 있다(S820).
무선 전력 공급기는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조할 수 있으며(S830), 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 분석하여 무선 공급 전력을 제어할 수 있다(840).
적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는, 적어도 하나의 전력 통신 신호를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 복조 방식으로 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조할 수 있다. 특히 복조 방식이 ASK 방식인 경우에 있어, 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는, 적어도 하나의 전력 통신 신호를 부하 복조방식으로 복조하는 제 1 복조 단계, 제 1 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 각각의 대응 서브캐리어 신호와 믹싱하는 제 2 복조 단계 및 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는, NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 적어도 하나의 통신 신호를 디코딩할 수 있다.
한편 통신 데이터는 무선 전력 수신기의 식별자(ID) 정보, 무선 전력 수신기의 전력 수신 관련 정보, 무선 전력 수신기의 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 무선 전력 공급기 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 무선 전력 공급기 제어 정보는, 무선 전력 공급기의 인가 전압, 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선 전력 공급기의 제어 방법은 수신 신호를 입력받는 단계 이전에, 적어도 하나의 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 핑(ping) 신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 무선 전력 공급기의 제어 방법은 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 단계 이후, 적어도 하나의 전력 통신 신호 각각 중 주파수의 충돌이 발생하는지를 판단하는 단계 및 주파수의 충돌이 발생하면, 전 과정을 재시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 무선 전력 공급기 110-1,2,3,4 : 무선 전력 수신기
210 : 무선 전력 공급기 211 : 전력 공급부
212 : 통신부 213 : 디멀티플렉싱부
214 : 제어부 220 : 무선 전력 수신기
221 : 통신부 222 : 제어부
223 : 송신 신호 생성부

Claims (30)

  1. 무선 전력 공급기로부터의 무선 충전을 위한 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 수신 신호를 입력받는 단계;
    상기 수신 신호를 분석하여, 상기 수신 신호 내에 상기 전력 공급 신호 이외에 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 송신 신호의 송신 주파수를 결정하는 단계; 및
    상기 무선 충전의 제어에 대한 송신 데이터를 상기 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계;를 포함하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 주파수를 결정하는 단계는,
    상기 전력 통신 신호가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 전력 공급 신호 및 상기 전력 통신 신호의 주파수와 상이한 주파수를 상기 송신 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 주파수를 결정하는 단계는,
    상기 전력 통신 신호가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 전력 공급 신호의 주파수와 상이한 주파수를 상기 송신 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계는,
    상기 송신 데이터를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 변조 방식으로 상기 송신 신호로 변조하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변조 방식은 ASK 방식이며,
    상기 송신 주파수를 결정하는 단계는, 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 서브캐리어(subcarrier) 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 송신 데이터를 상기 송신 신호로 변조하여 출력하는 단계는,
    상기 송신 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 서브캐리어 주파수를 가지는 서브캐리어 신호를 발진하는 단계;
    상기 인코딩된 송신 데이터를 상기 서브캐리어 신호와 믹싱하는 제 1 변조 단계; 및
    상기 제 1 변조된 송신 신호를 부하 변조방식으로 변조하는 제 2 변조 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신 데이터를 인코딩하는 단계는, NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 상기 송신 데이터를 인코딩하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 신호를 입력받는 단계 이후,
    상기 수신 신호를 정류하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 데이터는 상기 무선 전력 수신기의 식별자(ID) 정보, 전력 수신 관련 정보, 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 상기 무선 전력 공급기 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급기 제어 정보는, 상기 무선 전력 공급기의 인가 전압, 상기 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 신호를 입력받는 단계 이전에,
    상기 무선 전력 공급기로부터 핑(ping) 신호의 수신을 검출하는 단계; 및
    상기 핑 신호의 수신을 검출하면, 상기 무선 전력 수신기를 구동하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 주파수는, 상기 수신 신호를 분석하여 판단하는 상기 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기의 개수에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  13. 적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 포함하는 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호로부터 상기 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 단계;
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계;
    상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 분석하여 무선 공급 전력을 제어하여 상기 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 공급하는 단계;를 포함하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 복조 방식으로 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복조 방식은 ASK 방식이며,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 부하 복조방식으로 복조하는 제 1 복조 단계;
    상기 제 1 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 각각의 대응 서브캐리어 신호와 믹싱하는 제 2 복조 단계; 및
    상기 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 단계는, NRZ, RZ, MAancherster code, bi-phase ecoding 방식 중 하나로 상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 통신 데이터는 상기 무선 전력 수신기의 식별자(ID) 정보, 상기 무선 전력 수신기의 전력 수신 관련 정보, 상기 무선 전력 수신기의 위치 정보, 환경 설정 정보, 안전 관련 정보 및 상기 무선 전력 공급기 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급기 제어 정보는, 상기 무선 전력 공급기의 인가 전압, 상기 전력 공급 신호의 주파수 및 듀티 사이클(duty cycle) 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 수신 신호를 입력받는 단계 이전에,
    상기 적어도 하나의 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 핑(ping) 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 단계 이후,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호 각각 중 주파수의 충돌이 발생하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 주파수의 충돌이 발생하면, 전 과정을 재시작하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기의 제어 방법.
  21. 무선 전력 공급기로부터의 무선 충전을 위한 전력 공급 신호 및 적어도 하나의 외부 무선 전력 수신기로부터의 전력 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 수신 신호를 입력받는 통신부;
    상기 수신 신호를 분석하여 상기 수신 신호 내에 상기 전력 공급 신호 이외에 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부를 판단하며, 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 송신 신호의 송신 주파수를 결정하는 제어부; 및
    상기 무선 충전의 제어에 대한 송신 데이터를 상기 송신 주파수의 송신 신호로 변조하여 상기 통신부로 출력하는 송신 신호 생성부;를 포함하며,
    상기 제어부는, 입력받은 상기 송신 신호를 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 통신 신호가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 전력 공급 신호 및 상기 전력 통신 신호의 주파수와 상이한 주파수를 상기 송신 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 통신 신호가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 전력 공급 신호의 주파수와 상이한 주파수를 상기 송신 주파수로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 송신 신호 생성부는, 상기 송신 데이터를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 변조 방식으로 상기 송신 신호로 변조하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 변조 방식은 ASK 방식이며,
    상기 제어부는, 상기 전력 통신 신호가 존재하는지 여부의 판단 결과에 기초하여 서브캐리어(subcarrier) 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 송신 신호 생성부는,
    상기 송신 데이터를 인코딩하는 신호 처리부;
    상기 서브캐리어 주파수를 가지는 서브캐리어 신호를 발진하는 주파수 합성부;
    상기 인코딩된 송신 데이터를 상기 서브캐리어 신호와 믹싱하여 제 1 변조하는 믹서부; 및
    상기 제 1 변조된 송신 신호를 부하 변조방식으로 변조하는 부하 변조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  27. 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전력을 공급하는 전력 공급부;
    적어도 하나의 무선 전력 수신기로부터, 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호를 포함하는 수신 신호를 수신하는 통신부;
    상기 수신 신호로부터 상기 각각 상이한 주파수를 가지는 적어도 하나의 전력 통신 신호로 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉싱부; 및
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하며, 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터를 분석하여 무선 공급 전력을 제어하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 전력 공급기.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 ASK(amplitude shift keing) 방식, PSK 방식, FSK 방식 중 하나의 복조 방식으로 상기 적어도 하나의 전력 통신 데이터로 복조하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 복조 방식은 ASK 방식이며,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 전력 통신 신호를 부하 복조방식으로 복조하는 제 1 복조부;
    상기 제 1 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호에 각각 대응하는 서브캐리어 신호를 발진하는 주파수 합성부;
    상기 제 1 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 각각의 대응 서브캐리어 신호와 믹싱하여 제 2 복조하는 믹서부; 및
    상기 제 2 복조된 적어도 하나의 전력 통신 신호를 디코딩하는 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 적어도 하나의 전력 통신 신호 각각 중 주파수의 충돌이 발생하는지를 판단하여, 상기 주파수의 충돌이 발생하면 상기 무선 전력 공급기의 동작을 재시작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급기.
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150004635A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치 및 그 방법
WO2016140465A1 (ko) * 2015-03-04 2016-09-09 엘지전자(주) 무선 전력 송신기 및 수신기
WO2017164612A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 수신기 및 그의 동작 방법
KR20170128055A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성전자주식회사 무선 전력 전송장치 및 그 제어 방법
WO2017209502A1 (ko) * 2016-06-01 2017-12-07 삼성전자 주식회사 전자 장치와 충전 장치간의 연결을 제어하는 방법 및 이를 제공하는 장치
KR20190033121A (ko) * 2017-09-20 2019-03-29 성균관대학교산학협력단 듀얼 모드를 이용한 무선 전력전송장치, 무선 전력수신장치, 무선 전력송신방법, 무선 전력수신방법 및 무선 전력전송시스템과 그 기록 매체
KR20210143699A (ko) * 2015-03-24 2021-11-29 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 및 충전 시스템
US11374621B2 (en) 2020-01-06 2022-06-28 Nucurrent, Inc. Systems and methods for pulse width encoded data communications
WO2022165363A1 (en) * 2021-02-01 2022-08-04 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
US11431205B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11431204B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
WO2022225337A1 (ko) * 2021-04-20 2022-10-27 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 fsk 기반 데이터 통신 방법 및 장치
WO2023287219A1 (ko) * 2021-07-15 2023-01-19 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 통신 속도에 따른 최대 데이터 크기 결정 방법 및 장치
US11569694B2 (en) 2021-02-01 2023-01-31 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power receivers
US11682928B2 (en) 2021-02-01 2023-06-20 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11682926B2 (en) 2021-02-01 2023-06-20 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
WO2023136636A1 (ko) * 2022-01-12 2023-07-20 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 빠른 fsk 통신에 대한 방법 및 장치
US11722011B2 (en) 2021-02-01 2023-08-08 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11791669B2 (en) 2020-07-24 2023-10-17 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power receiver system
US11811244B2 (en) 2021-02-01 2023-11-07 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11862994B2 (en) 2020-07-24 2024-01-02 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power transmission system

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101896921B1 (ko) * 2011-05-17 2018-09-12 삼성전자주식회사 무선 전력 수신기 및 그 제어 방법
KR101815323B1 (ko) * 2011-09-08 2018-01-05 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 공급기에 신호를 송신하는 방법 및 장치
KR101968605B1 (ko) * 2011-11-17 2019-04-15 삼성전자주식회사 무선 전력 전송에서의 데이터 통신를 위한 방법 및 장치
GB2512092A (en) * 2013-03-20 2014-09-24 Univ Bedfordshire Method of charging batteries in electronic devices
KR20160010601A (ko) 2013-07-19 2016-01-27 인텔 코포레이션 무선 전력 전송 장치, 시스템 및 방법
WO2015009328A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Intel Corporation Apparatus, system and method of multiple device wireless power transfer
US9510273B2 (en) * 2013-09-18 2016-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication system with cell selection mechanism and method of operation thereof
CN104467054B (zh) * 2013-09-24 2017-08-08 华硕电脑股份有限公司 具有无线充电功能的保护套及保护套组
US9680531B2 (en) * 2014-08-01 2017-06-13 Qualcomm Incorporated System and method for detecting inadequate wireless coupling and improving in-band signaling in wireless power transfer systems
AU2015301277A1 (en) 2014-08-03 2017-02-23 PogoTec, Inc. Wearable camera systems and apparatus and method for attaching camera systems or other electronic devices to wearable articles
US9635222B2 (en) 2014-08-03 2017-04-25 PogoTec, Inc. Wearable camera systems and apparatus for aligning an eyewear camera
KR101530491B1 (ko) * 2014-08-18 2015-06-22 숭실대학교산학협력단 칩 간 무선 전송을 위한 무선 칩
US9628707B2 (en) 2014-12-23 2017-04-18 PogoTec, Inc. Wireless camera systems and methods
CN106300576B (zh) * 2015-05-11 2021-04-20 恩智浦美国有限公司 用于无线充电***的双向通信解调方法
US10481417B2 (en) 2015-06-10 2019-11-19 PogoTec, Inc. Magnetic attachment mechanism for electronic wearable device
CN107924071A (zh) 2015-06-10 2018-04-17 波戈技术有限公司 具有用于电子可佩戴装置的磁轨的眼镜
WO2017041858A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Huawei Technologies Co., Ltd. Request of and feedback information for simultaneous wireless information and power transfer for multiple wireless devices
CA3041583A1 (en) 2015-10-29 2017-05-04 PogoTec, Inc. Hearing aid adapted for wireless power reception
US11558538B2 (en) 2016-03-18 2023-01-17 Opkix, Inc. Portable camera system
US11183885B2 (en) * 2016-05-13 2021-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmission device and control method thereof
TW201830953A (zh) 2016-11-08 2018-08-16 美商帕戈技術股份有限公司 用於電子可穿戴裝置之智慧外殼
SE540597C2 (en) 2016-11-17 2018-10-02 Husqvarna Ab Battery charging system and method
US10505401B2 (en) 2017-02-02 2019-12-10 Apple Inc. Wireless charging system with receiver locating circuitry and foreign object detection
JP6710650B2 (ja) * 2017-03-01 2020-06-17 株式会社東芝 ワイヤレス給電制御装置、送電器および受電器
US10356537B2 (en) 2017-12-01 2019-07-16 Semiconductor Components Industries, Llc All-in-one method for wireless connectivity and contactless battery charging of small wearables
WO2019151513A1 (ja) * 2018-02-05 2019-08-08 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 通信システム、及び、制御方法
JP7121521B2 (ja) * 2018-04-06 2022-08-18 キヤノン株式会社 受電装置、送電装置、無線電力伝送システムおよびそれらの制御方法
CN108711902A (zh) * 2018-05-25 2018-10-26 上海与德通讯技术有限公司 无线充电传输方法、***、充电装置和电子设备
US11300857B2 (en) 2018-11-13 2022-04-12 Opkix, Inc. Wearable mounts for portable camera
US11456628B2 (en) * 2019-07-23 2022-09-27 Aira, Inc. Dynamic inferred coupling estimation
US11296550B2 (en) 2019-07-23 2022-04-05 Aira, Inc. Detection of device removal from a surface of a multi-coil wireless charging device
IL294388A (en) 2020-01-14 2022-08-01 Synthekine Inc il2 orthologs and methods of use
KR20210101525A (ko) 2020-02-10 2021-08-19 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 중 통신 성능 안정화 방법 및 장치
KR102644215B1 (ko) * 2020-02-19 2024-03-05 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 무선 전력 전송 장치 및 방법
DE102020107527A1 (de) * 2020-03-18 2021-09-23 Airbus Defence and Space GmbH Luftfahrzeug mit drahtloser Leistungsbereitstellung
CN112769252B (zh) * 2020-12-31 2023-05-05 华乙半导体(深圳)有限公司 无线充电的装置、方法、中央处理器
WO2022150788A2 (en) 2021-01-11 2022-07-14 Synthekine, Inc. Compositions and methods related to receptor pairing
KR20230055560A (ko) 2021-10-19 2023-04-26 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 무선 전력 전송 장치 및 방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4557045B2 (ja) 2008-05-12 2010-10-06 ソニー株式会社 送電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システム
JP4698702B2 (ja) * 2008-05-22 2011-06-08 三菱電機株式会社 電子機器
JP4725664B2 (ja) * 2008-06-25 2011-07-13 セイコーエプソン株式会社 送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置、電子機器、送電制御方法、及び受電制御方法
US20100034238A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-11 Broadcom Corporation Spread spectrum wireless resonant power delivery
JP5238420B2 (ja) * 2008-09-11 2013-07-17 矢崎総業株式会社 車両用ワイヤレス充電システム
JP2010081360A (ja) 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp 無線通信装置および無線通信方法
US8686598B2 (en) * 2008-09-27 2014-04-01 Witricity Corporation Wireless energy transfer for supplying power and heat to a device
US8194583B2 (en) * 2008-12-08 2012-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system of radio frequency (RF) power transmission in a wireless network
JP5324901B2 (ja) * 2008-12-09 2013-10-23 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 非接触電力伝送システム
CN102292918A (zh) * 2009-01-22 2011-12-21 创科电动工具科技有限公司 用于电动工具的无线配电***和方法
JP5372537B2 (ja) * 2009-01-28 2013-12-18 パナソニック株式会社 電子機器充電システム、充電器、及び電子機器
JP2010187495A (ja) 2009-02-13 2010-08-26 Panasonic Corp 非接触給電システム、並びに給電装置および受電装置
US20110026920A1 (en) 2009-08-03 2011-02-03 Clear Wireless Llc Systems and Methods of Supporting Powerline Communications
JP2011072116A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触充電システム
KR101084904B1 (ko) 2009-10-07 2011-11-18 삼성전기주식회사 통신 기능이 구비된 무선전력 송수신 장치 및 그 무선전력 송수신 방법
JP5804698B2 (ja) * 2010-12-10 2015-11-04 キヤノン株式会社 給電装置及び方法
US9014305B2 (en) * 2011-06-23 2015-04-21 Texas Instruments Incorporated Bi-phase communication demodulation techniques
KR101815323B1 (ko) * 2011-09-08 2018-01-05 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 공급기에 신호를 송신하는 방법 및 장치
US9722670B2 (en) * 2012-07-31 2017-08-01 Intellectual Discovery Co., Ltd. Wireless power transmission network and wireless power transmission method
KR102096312B1 (ko) * 2013-07-03 2020-04-02 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치 및 그 방법

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150004635A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치 및 그 방법
US10340749B2 (en) 2015-03-04 2019-07-02 Lg Electronics Inc. Wireless power transmitter and receiver
WO2016140465A1 (ko) * 2015-03-04 2016-09-09 엘지전자(주) 무선 전력 송신기 및 수신기
US10958109B2 (en) 2015-03-04 2021-03-23 Lg Electronics Inc. Wireless power transmitter and receiver
KR20220088393A (ko) * 2015-03-24 2022-06-27 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 및 충전 시스템
KR20210143699A (ko) * 2015-03-24 2021-11-29 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 및 충전 시스템
WO2017164612A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 수신기 및 그의 동작 방법
KR20170128055A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성전자주식회사 무선 전력 전송장치 및 그 제어 방법
WO2017209502A1 (ko) * 2016-06-01 2017-12-07 삼성전자 주식회사 전자 장치와 충전 장치간의 연결을 제어하는 방법 및 이를 제공하는 장치
KR20190033121A (ko) * 2017-09-20 2019-03-29 성균관대학교산학협력단 듀얼 모드를 이용한 무선 전력전송장치, 무선 전력수신장치, 무선 전력송신방법, 무선 전력수신방법 및 무선 전력전송시스템과 그 기록 매체
US11374621B2 (en) 2020-01-06 2022-06-28 Nucurrent, Inc. Systems and methods for pulse width encoded data communications
US11863249B2 (en) 2020-01-06 2024-01-02 Nucurrent, Inc. Systems and methods for pulse width encoded data communications
US11791669B2 (en) 2020-07-24 2023-10-17 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power receiver system
US11862994B2 (en) 2020-07-24 2024-01-02 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power transmission system
US11431205B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11569694B2 (en) 2021-02-01 2023-01-31 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power receivers
US11682928B2 (en) 2021-02-01 2023-06-20 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11682926B2 (en) 2021-02-01 2023-06-20 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11722011B2 (en) 2021-02-01 2023-08-08 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11811244B2 (en) 2021-02-01 2023-11-07 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11848574B2 (en) 2021-02-01 2023-12-19 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
US11848575B2 (en) 2021-02-01 2023-12-19 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11431204B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
WO2022165363A1 (en) * 2021-02-01 2022-08-04 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
WO2022225337A1 (ko) * 2021-04-20 2022-10-27 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 fsk 기반 데이터 통신 방법 및 장치
WO2023287219A1 (ko) * 2021-07-15 2023-01-19 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 통신 속도에 따른 최대 데이터 크기 결정 방법 및 장치
WO2023136636A1 (ko) * 2022-01-12 2023-07-20 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 빠른 fsk 통신에 대한 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3001537B1 (en) 2017-06-07
EP2754227A1 (en) 2014-07-16
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KR101815323B1 (ko) 2018-01-05
US9276414B2 (en) 2016-03-01
EP2754227B1 (en) 2016-01-20
US20130063083A1 (en) 2013-03-14
WO2013036059A1 (en) 2013-03-14

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