KR20150010460A - 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법 - Google Patents

무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150010460A
KR20150010460A KR1020130085527A KR20130085527A KR20150010460A KR 20150010460 A KR20150010460 A KR 20150010460A KR 1020130085527 A KR1020130085527 A KR 1020130085527A KR 20130085527 A KR20130085527 A KR 20130085527A KR 20150010460 A KR20150010460 A KR 20150010460A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless power
voltage
charging
wireless
rect
Prior art date
Application number
KR1020130085527A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102039376B1 (ko
Inventor
이경우
변강호
정희원
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130085527A priority Critical patent/KR102039376B1/ko
Priority to US14/906,200 priority patent/US10218206B2/en
Priority to EP14825672.0A priority patent/EP3022824A4/en
Priority to PCT/KR2014/006529 priority patent/WO2015009096A1/en
Publication of KR20150010460A publication Critical patent/KR20150010460A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102039376B1 publication Critical patent/KR102039376B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예는 무선 충전 네트워크에서 무선 전력 수신기의 충전 전압을 제어하기 위한 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법에 관한 것으로서, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기에서 수신된 충전 전력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 전력이 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법{METHOD FOR ADJUSTING A VOLTAGE SETTING VALUE FOR WIRELESS CHARGE IN WIRELESS POWER NETWORK}
본 발명의 실시 예는 무선 충전에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 충전 네트워크에서 무선 전력 수신기의 충전 전압을 제어하기 위한 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법에 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 별도의 충전 커넥터에 의한 연결 없이, 휴대폰을 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 상기 무선 충전 기술은 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등에 적용되어 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.
공진 방식은 2005년 MIT의 "Soljacic" 교수에 의해 "Coupled Mode Theory"으로서 발표되었으며, 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템이다. MIT팀의 무선 충전시스템은 공명(resonance)이라는 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.
상기 공진 방식 무선 충전에 있어서 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)가 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)와 통신이 연결되면 PRU와 PTU는 자신의 스태틱 파라미터(Static parameter)를 교환하여 자신의 상태를 상대방에 전달한다.
이때, 상기 스태틱 파라미터에 포함되는 값은 가장 일반적인 상태인 배터리(battery)의 CC(continuous current) 모드를 기준으로 설정되며, PRU의 메모리 내에 미리 저장되어 있다가, PTU에서 전력이 전달되어 PRU와 통신이 이루어 지면 PTU로 전달된다.
그러나, 상기 스태틱 파라미터에 포함되는 값은 일반적인 충전 상태를 가정하여 설정된 값이므로, 충전 개시 상태를 비롯하여 다양한 충전 상황에서 일률적으로 적용하기에는 문제가 있다.
따라서, 무선 전력 수신기의 무선 충전을 위해 설정되는 충전 전압 설정 값을 각 충전 상황에 맞게 효과적으로 설정하고 이를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명의 실시 예는 무선 전력 수신기의 충전 상황에 따라 해당 상황에 맞는 전압 설정값을 결정하고, 결정된 전압 설정값을 PRU 다이내믹 신호에 포함하여 무선 전력 송신기로 전송함으로써 효과적인 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기에서 수신된 충전 전력을 측정하는 과정과, 상기 측정된 전력이 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 결정된 전압 설정값은, PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송할 수 있다.
상기 전압 설정값은, 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단에서 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기의 충전 전압이 미리 설정된 유효 전압 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 유효 전압 범위를 벗어나는 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정은, 미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정은, 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 온도 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과, 상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과, 상기 측정된 온도의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT _ MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 전류 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과, 상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과, 상기 측정된 전류의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT _ MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 전압 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과, 상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과, 상기 측정된 전압의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT _ MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기의 충전 모드를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과, CC(continuous current) 모드에서 CV(continuous voltage) 모드로 전환될 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기의 충전 상태를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과, 충전이 완료된 것으로 판단될 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)를 충전시키는 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)의 충전 전력 전송 방법에 있어서, 상기 무선 전력 수신기로부터 정적인 전압 설정값을 수신하는 과정과, 상기 수신된 전압 설정값을 참조하여 상기 무선 전력 수신기의 충전을 위한 전력을 송신하는 과정과, 상기 무선 전력 수신기로부터 조정된 전압 설정값을 수신하는 과정과, 상기 조정된 전압 설정값을 참조하여 상기 무선 전력 수신기의 충전을 위한 전력을 송신하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 조정된 전압 설정값은, 상기 무선 전력 수신기에서 전송하는 PRU 다이내믹 신호를 통해 수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신기의 다양한 충전 상황에 따라 그에 맞는 적절한 충전 전압 설정값을 재조정함으로써 불필요한 전력 낭비를 줄여 무선 충전의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 스태틱 파라미터에 의해 미리 설정된 전압 설정값에 따라 무선 충전을 진행할 때, 충전 상황에 맞지 않는 전압 설정값으로 인해 충전 절차가 효과적으로 진행되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 상세 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 도 7의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 도 9의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전에서의 충전 전압 설정 변경 절차를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 충전 개시 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 멀티 충전 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 충전 전력 감소 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 충전 모드 변경 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 적용되는 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제4 실시 예에 적용되는 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
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.
본 발명의 실시 예는 무선 전력 수신기의 다양한 충전 상황에 따라 해당 상황에 맞는 전압 설정값을 결정함으로써 각 상황에 맞는 전압 설정값으로 조절하여 무선 충전을 제공할 수 있는 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법을 개시한다.
무선 충전 표준에 따르면 공진 방식 무선 충전에 있어서 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)가 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)와 통신이 연결된 후, PRU와 PTU는 스태틱 신호를 통해 자신의 스태틱 파라미터를 교환함으로써 자신의 상태를 상대방에 전달할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 상기 스태틱 값(예컨대, 전압 설정값)은 가장 일반적인 상태인 배터리(battery)의 CC(continuous current) 모드를 기준으로 설정된 값이므로, 상기 스태틱 값으로 고정하여 무선 충전을 진행할 경우, PRU의 상태를 반영할 수 없는 문제점이 있다. 예컨대, PRU 스태틱의 VRECT는 싱글 충전 및 CC(Continous current) 모드에서 가장 큰 파워를 PRU의 로드(Load)가 요청할 때를 기준으로 설정되어 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들에서는 각 상황에 따라 PRU의 상태를 반영한 전압 설정값을 PRU에서 PTU로 전송함으로써, PTU에서는 PRU로의 충전 전압을 보다 효과적으로 제어할 수 있다. 이때, 상기 PRU에서 PTU로 전압 설정값을 전송할 때, 본 발명의 실시 예에 따라 PRU 다이내믹(PRU dynamic) 신호에 포함하여 전송할 수 있다. 그러나, 상기 전압 설정값은 새롭게 정의된 다른 신호 또는 기정의된 다른 신호에 의해서 전송하는 것도 가능하며, 본 발명이 전압 설정값을 PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는 것으로 한정되지는 않는다.
한편, 상기 전압 설정값은 본 발명의 실시 예들에 따라 다양한 값들로 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 PRU의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 PRU의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 PRU의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 등이 설정될 수 있다.
따라서, 상기 PTU는 상기 다양한 전압 설정값들 중 적어도 하나를 기초로하여 PRU로 전송하는 충전 전력을 조절한다. 이때, 상기 최적 전압값(VRECT_SET)은 최소 전압값(VRECT _ MIN) 및 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 사이로 설정될 수 있다.
이와 같이, 전압 설정값을 조절해야하는 다양한 상황들로서 무선 충전 과정 중 다음의 상황들이 있을 수 있으며, 각 상황에 따라 새로운 전압 설정값들로 재조정할 수 있다.
예컨대, PRU에서 충전을 시작하려 할 때 PRU의 로드부(load)의 임피던스(impedance)보다 로드부 전단의 임피던스가 크다. 따라서, 전력의 분배에 의해 로드부보다 로드부 전단에 전력이 더 많이 전달되어 로드부에 충분한 전력이 공급될 수 없다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 전압 설정값을 충전 시작 전후에 조절함으로써 원활한 충전 개시가 이루어질 수 있도록 한다.
다른 실시 예로서, 멀티 충전 중인 경우, 서로 다른 PRU를 동시에 충전할 경우, VRECT가 초기 셋팅된 값(예컨대, 스태틱 전압 설정값)보다 효율에 유리한 구간이 있을 수 있으며 본 발명의 실시 예에 따라 이를 동적으로 PRU가 변경시킬 수 있다.
또한, 다른 실시 예로서, 충전 중에 온도가 과도하게 상승하거나 전류가 너무 많이 흐를 경우, 또는 전압이 과도하게 높은 경우, PTU에게 재조정된 VRECT 값을 전송함으로써 전력을 충전 전력을 조절할 수 있다.
또한, 다른 실시 예로서, 충전 모드가 CC 모드에서 CV(continuous voltage) 모드로 바뀌거나, CV 모드에서 완충이 되었을 때, 많은 전력의 전달이 필요하지 않으므로 본 발명의 실시 예에 따라 전압 설정값을 동적으로 조절함으로써 충전 전력을 낮출 수 있다.
한편, 먼저 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 무선 충전 시스템의 개념을 설명하고, 이하 도 12 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기(100) 및 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)를 포함한다.
무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)에 무선으로 각각 전력(1-1, 1-2, 1-n)을 송신할 수 있다. 더욱 상세하게는, 무선 전력 송신기(100)는 소정의 인증절차를 수행한 인증된 무선 전력 수신기에 대하여서만 무선으로 전력(1-1, 1-2, 1-n)을 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)와 전기적 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)로 전자기파 형태의 무선 전력을 송신할 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. 여기에서 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)는 소정의 프레임으로 구성된 패킷(2-1, 2-2, 2-n)을 처리하거나 송수신할 수 있다. 상술한 프레임에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 무선 전력 수신기는 특히, 이동통신단말기, PDA, PMP, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)로 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 송신기(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 1110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 30m 이하일 수 있다. 또한 무선 전력 송신기(100)가 전자기 유도 방식을 채택한 경우, 전력제공장치(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다.
무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)는 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 무선 전력 수신기 상태 정보 또는 무선 전력 송신기(100) 제어 정보 등을 무선 전력 송신기(100)에 송신할 수 있다. 상기의 송신 신호의 정보에 관하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
또한 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)는 각각의 충전상태를 나타내는 메시지를 무선 전력 송신기(100)로 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 디스플레이와 같은 표시수단을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n) 각각으로부터 수신한 메시지에 기초하여 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n) 각각의 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기(100)는 각각의 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 함께 표시할 수도 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1, 110-2, 110-n) 각각에 무선 충전 기능을 디스에이블(disabled)하도록 하는 제어 신호를 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 충전 기능의 디스에이블 제어 신호를 수신한 무선 전력 수신기는 무선 충전 기능을 디스에이블할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(200)는 전력 송신부(211), 제어부(212) 및 통신부(213)를 포함할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)를 포함할 수 있다.
전력 송신부(211)는 무선 전력 송신기(200)가 요구하는 전력을 제공할 수 있으며, 무선으로 무선 전력 수신기(250)에 전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 전력 송신부(211)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 송신부(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 송신부(211)는 일정한 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 것이다.
아울러, 전력 송신부(211)는 교류 파형을 전자기파 형태로 무선 전력 수신기(250)로 제공할 수 있다. 전력 송신부(211)는 추가적으로 공진회로를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 소정의 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송신부(211)가 공진회로로 구현되는 경우, 공진회로의 루프 코일의 인덕턴스(L)는 변경가능할 수도 있다. 한편 전력 송신부(211)는 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한이 없는 것은 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
제어부(212)는 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 저장부(미도시)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. 제어부(212)의 세부 동작과 관련하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 통신부(253)와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 통신, BLE(bluetooth low energy) 방식 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 통신부(213)는 CSMA/CA 알고리즘을 이용할 수도 있다. 한편, 상술한 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명의 실시 예들은 통신부(213)에서 수행하는 특정 통신 방식으로 그 권리범위가 한정되지 않는다.
한편, 통신부(213)는 무선 전력 송신기(200)의 정보에 대한 신호를 송신할 수 있다. 여기에서, 통신부(213)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다.
또한, 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)로부터 전력 정보를 수신할 수 있다. 여기에서 전력 정보는 무선 전력 수신기(250)의 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 무선 전력 수신기(250)의 무선 전력 수신부(251)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다. 또는 더욱 상세하게 후술할 것으로, 전력 정보는 유선 충전 단자의 인입, SA 모드로부터 NSA 모드로의 전환, 에러 상황 해제 등의 정보를 포함할 수도 있다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250) 뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신기(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(213)는 다른 무선 전력 송신기로부터 Notice 신호를 수신할 수 있다.
한편, 도 2에서는 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 상이한 하드웨어로 구성되어 무선 전력 송신기(200)가 아웃-밴드(out-band) 형식으로 통신되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 본 발명은 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 하나의 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신기(200)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다.
무선 전력 송신기(200) 및 무선 전력 수신기(250)는 각종 신호를 송수신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기(200)가 주관하는 무선 전력 네트워크로의 무선 전력 수신기(250)의 가입과 무선 전력 송수신을 통한 충전 과정이 수행될 수 있으며, 상술한 과정은 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 상세 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(200)는 전력 송신부(211), 제어부 및 통신부(212, 213), 구동부(214), 증폭부(215) 및 매칭부(216)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부 및 통신부(252, 253), 정류부(254), DC/DC 컨버터부(255), 스위치부(256) 및 로드부(257)를 포함할 수 있다.
구동부(214)는 기설정된 전압 값을 가지는 직류 전력을 출력할 수 있다. 구동부(214)에서 출력되는 직류 전력의 전압 값은 제어부 및 통신부(212, 213)에 의하여 제어될 수 있다.
구동부(214)로부터 출력되는 직류 전류는 증폭부(215)로 출력될 수 있다. 증폭부(215)는 기설정된 이득으로 직류 전류를 증폭할 수 있다. 아울러, 제어부 및 통신부(212, 213)로부터 입력되는 신호에 기초하여 직류 전력을 교류로 변환할 수도 있다. 이에 따라, 증폭부(215)는 교류 전력을 출력할 수 있다.
매칭부(216)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 매칭부(216)로부터 바라본 임피던스를 조정하여, 출력 전력이 고효율 또는 고출력이 되도록 제어할 수 있다. 매칭부(216)는 제어부 및 통신부(212,213)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭부(216)는 코일 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어부 및 통신부(212, 213)는 코일 및 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
전력 송신부(211)는 입력된 교류 전력을 전력 수신부(251)로 송신할 수 있다. 전력 송신부(211) 및 전력 수신부(251)는 동일한 공진 주파수를 가지는 공진 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 공진 주파수는 6.78MHz로 결정될 수 있다.
한편, 제어부 및 통신부(212, 213)는 무선 전력 수신기(250) 측의 제어부 및 통신부(252,253)와 통신을 수행할 수 있으며, 예를 들어 양방향 2.4GHz 주파수로 통신(WiFi, ZigBee, BT/BLE)을 수행할 수 있다.
한편, 전력 수신부(251)는 충전 전력을 수신할 수 있다.
정류부(254)는 전력 수신부(251)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다. DC/DC 컨버터부(255)는 정류된 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, DC/DC 컨버터부(255)는 출력단(259)의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, DC/DC 컨버터부(255)의 전단(258)에는 인가될 수 있는 전압의 최솟값 및 최댓값이 기설정될 수 있다.
스위치부(256)는 DC/DC 컨버터부(255) 및 로드부(257)를 연결할 수 있다. 스위치부(256)는 제어부(252)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다. 로드부(257)는 스위치부(256)가 온 상태인 경우에 DC/DC 컨버터부(255)로부터 입력되는 컨버팅된 전력을 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(400)는 전원을 인가할 수 있다(S401). 전원이 인가되면, 무선 전력 송신기(400)는 환경을 설정(configuration)할 수 있다(S402).
무선 전력 송신기(400)는 전력 절약 모드(power save mode)에 진입할 수 있다(S403). 전력 절약 모드에서, 무선 전력 송신기(400)는 이종의 검출용 전력 비콘 각각을 각각의 주기로 인가할 수 있으며, 이에 대하여서는 도 6에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 예를 들어, 도 4에서와 같이 무선 전력 송신기(400)는 검출용 전력 비콘(power beacon)(404, 405)을 인가할 수 있으며, 검출용 전력 비콘들(404,405) 각각의 전력 값의 크기는 상이할 수도 있다. 검출용 전력 비콘들(404,405) 중 일부 또는 전부는 무선 전력 수신기(450)의 통신부를 구동할 수 있는 전력량을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(450)는 검출용 전력 비콘들(404,405) 중 일부 또는 전부에 의하여 통신부를 구동시켜 무선 전력 송신기(400)와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 상태를 널(Null) 상태로 명명할 수 있다.
무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 수신기(450)의 배치에 의한 로드 변경을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)는 저전력 모드(S408)로 진입할 수 있다. 저전력 모드에 대하여서도 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 한편, 무선 전력 수신기(450)는 무선 전력 송신기(400)로부터 수신된 전력에 기초하여 통신부를 구동시킬 수 있다(S409).
무선 전력 수신기(450)는 무선 전력 송신기(400)로 무선 전력 송신기 검색 (PTU searching)신호를 송신할 수 있다(S410). 무선 전력 수신기(450)는 BLE 기반의 어드버타이즈먼트(Advertsement) 신호로, 무선 전력 송신기 검색 신호를 송신할 수 있다. 무선 전력 수신기(450)는 무선 전력 송신기 검색 신호를 주기적으로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신기(400)로부터 응답 신호를 수신하거나 또는 기설정된 시간이 도래할 때까지 송신할 수 있다.
무선 전력 수신기(450)로부터 무선 전력 송신기 검색 신호가 수신되면, 무선 전력 송신기(400)는 응답 신호(PRU Respnse) 신호를 송신할 수 있다(S411). 여기에서 응답 신호는 무선 전력 송신기(400) 및 무선 전력 수신기(450) 사이의 연결(connection)을 형성(form)할 수 있다.
무선 전력 수신기(450)는 PRU 스태틱(static) 신호를 송신할 수 있다(S412). 여기에서, PRU 스태틱(static) 신호는 무선 전력 수신기(450)의 상태를 지시하는 신호일 수 있다.
한편, PRU 스태틱(static) 신호는 하기 <표 1>과 같은 데이터 구조를 가질 수 있다.
Field Octets Description Use Units
Optional fields validity 1 Defines which optional fields are populated Mandatory
PRU ID 2 ID of PRU Mandatory
PRU Category 1 Category of PRU Mandatory
PRU Information/Capabilities 1 Capabilities of PRU (bit field) Mandatory
Hardware rev 1 Revision of the PRU HW Mandatory
Firmware rev 1 Revision of the PRU SW Mandatory
maximum power desired 1 Maximum power desired by PRU Mandatory mW*100
VRECT _ MIN _ STATIC 2 VRECT _MIN(static, first estimate) Mandatory mV
VRECT _ HIGH _ STATIC 2 VRECT _HIGH(static, first estimate) Mandatory mV
VRECT _ SET 2 VRECT _ SET Mandatory mV
△R1 value 2 Delta R1 caused by PRU Optional .01 ohms(assume tabletop PTU)
RRX _ IN value 2 RRX _ IN value Mandatory Mohms
Rectifier imped xform 1 Rectifier impedance transformation Mandatory 0~5(0~250).02x resolution
Rectifier efficiency 1 Efficiency of rectifier Mandatory 0-100%(0-255)
따라서, 무선 전력 송신기(400)는 상기 <표 1>과 같은 데이터 필드를 포함하는 PTU 스태틱(static) 신호를 무선 전력 수신기로 송신할 수 있다(S413). 무선 전력 송신기(400)가 송신하는 PTU 스태틱(static) 신호는 무선 전력 송신기(400)의 용량(capability)을 지시하는 신호일 수 있다.
무선 전력 송신기(400) 및 무선 전력 수신기(450)가 PRU 스태틱(static) 신호 및 PTU 스태틱(static) 신호를 송수신하면, 무선 전력 수신기(450)는 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호를 주기적으로 송신할 수 있다(S414, S415). PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 무선 전력 수신기(450)에서 측정된 적어도 하나의 파라미터 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 무선 전력 수신기(450)의 정류부 후단의 전압 정보를 포함할 수 있다. 상기 무선 전력 수신기(450)의 상태를 부트(Boot) 상태(S427)라고 명명할 수 있다.
이때, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 PRU 다이내믹 신호 내에 각 상황에 따라 재조정된 전압 설정값을 포함하여 전송함으로써 PRU 스태틱 신호에 의해 최초 설정된 전압 설정값을 상황에 맞게 재조정할 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기(400)는 전력 송신 모드로 진입하고(S416), 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 수신기(450)가 충전을 수행하도록 하는 명령 신호인 PRU 제어(PRU control) 신호를 송신할 수 있다(S417). 전력 송신 모드에서, 무선 전력 송신기(400)는 충전 전력을 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(400)가 송신하는 PRU 제어 신호는 무선 전력 수신기(450)의 충전을 인에이블/디스에이블하는 정보 및 허여(permission) 정보를 포함할 수 있다. PRU 제어 신호는 무선 전력 송신기(400)가 무선 전력 수신기(450)의 상태를 변경하도록 하는 경우에 송신하거나 또는 기설정된 주기, 예를 들어 250ms의 주기로 송신될 수도 있다. 무선 전력 수신기(450)는 PRU 제어 신호에 따라서 설정을 변경하고, 무선 전력 수신기(450)의 상태를 보고하기 위한 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호를 송신할 수 있다(S418,S419). 무선 전력 수신기(450)가 송신하는 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 전압, 전류, 무선 전력 수신기 상태 및 온도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 무선 전력 수신기(450)의 상태를 온(On) 상태로 명명할 수 있다.
한편, PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 <표 2>와 같은 데이터 구조를 가질 수 있다.
Field Octets Description Use Units
Optional fields 1 Defines which optional fields are populated Mandatory
VRECT 2 Voltage at diode output Mandatory mV
IRECT 2 Current at diode output Mandatory mA
VOUT 2 Voltage at charge/battery port Optional mV
IOUT 2 Current at charge/battery port Optional mA
Temperature 1 Temperature of PRU Optional Deg C from -40C
VRECT _ MIN _ DYN 2 VRECT_MIN_LIMIT(dynamic value) Optional mV
VRECT _ SET _ DYN 2 Desired VRECT(dynamic value) Optional mV
VRECT _ HIGH _ DYN 2 VRECT_HIGH_LIMIT(dynamic value) Optional mV
PRU alert 1 Warnings Mandatory Bit field
PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는, <표 2>에서와 같이 선택적 필드 정보, 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 전압 정보, 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 전류 정보, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 전압 정보, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 전류 정보, 온도 정보, 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최소 전압값 정보(VRECT _ MIN _ DYN), 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최적 전압값 정보(VRECT _ SET _ DYN), 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최대 전압값 정보(VRECT _ HIGH _ DYN) 및 경고 정보(PRU alert) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 각 상황에 따라 결정된 적어도 하나의 전압 설정값들(예컨대, 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최소 전압값 정보(VRECT _ MIN _ DYN), 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최적 전압값 정보(VRECT _ SET _ DYN), 무선 전력 수신기의 정류부의 후단의 최대 전압값 정보(VRECT _ HIGH _ DYN) 등)을 상기 PRU 다이내믹 신호의 해당 필드에 포함하여 전송할 수 있다. 이와 같이, PRU 다이내믹 신호를 수신한 PTU는 상기 PRU 다이내믹 신호에 포함된 상기 전압 설정값들을 참조하여 각 PRU로 전송할 무선 충전 전압을 조정한다.
경고 정보는 하기의 <표 3>과 같은 데이터 구조로 형성될 수 있다.
7 6 5 4 3 2 1 0
over voltage over current over temperature charge complete TA detect transition restart request RFU
경고 정보는, <표 3>과 같이 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature), 충전 완료(charge complete), 유선 충전 단자 인입 감지(TA detect), SA 모드/ NSA 모드 전환(transition), 재충전 요청(restart request) 등의 필드들을 포함할 수 있다.
무선 전력 수신기(450)는 PRU 제어 신호를 수신하여 충전을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 수신기(450)를 충전하기에 충분한 전력을 가지는 경우 충전을 인에이블하도록 하는 PRU 제어 신호를 송신할 수 있다. 한편, PRU 제어 신호는 충전 상태가 변경될 때마다 송신될 수 있다. PRU 제어 신호는 예를 들어 250ms 마다 송신될 수 있거나, 파라미터 변경이 있을 때 송신될 수 있다. PRU 제어 신호는 파라미터가 변경되지 않더라도 기설정된 임계 시간, 예를 들어 1초 이내에는 송신되어야 하도록 설정될 수도 있다.
한편, 무선 전력 수신기(450)는 에러 발생을 감지할 수 있다. 무선 전력 수신기(450)는 경고 신호를 무선 전력 송신기(400)로 송신할 수 있다(S420). 경고 신호는 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호로 송신되거나 또는 PRU 경고(alert) 신호로 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(450)는 <표 3>의 PRU 경고(alert) 필드에 에러 상황을 반영하여 무선 전력 송신기(400)로 송신할 수 있다. 또는 무선 전력 수신기(450)는 에러 상황을 지시하는 단독 경고 신호(예컨대, PRU 경고 신호)를 무선 전력 송신기(400)로 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(400)는 경고 신호를 수신하면, 래치 실패(Latch fault) 모드로 진입할 수 있다(S422). 무선 전력 수신기(450)는 널 상태로 진입할 수 있다(S423).
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 동작을 설명하는 흐름도이다. 도 5의 제어 방법은 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 6은 도 5의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 구동을 개시할 수 있다(S501). 아울러, 무선 전력 송신기는 초기 설정을 리셋할 수 있다(S503). 무선 전력 송신기는 전력 절약 모드에 진입할 수 있다(S505). 여기에서, 전력 절약 모드는, 무선 전력 송신기가 전력 송신부에 전력량이 상이한 이종의 전력을 인가하는 구간일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 6에서의 제 2 검출 전력(601, 602) 및 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)을 전력 송신부에 인가하는 구간일 수 있다. 여기에서, 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(601, 602)을 제 2 주기로 주기적으로 인가할 수 있으며, 제 2 검출 전력(601, 602)을 인가하는 경우에는 제 2 기간 동안 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)을 제 3 주기로 주기적으로 인가할 수 있으며, 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)을 인가하는 경우에는 제 3 기간 동안 인가할 수 있다. 한편, 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)의 각각의 전력 값은 상이한 것과 같이 도시되어 있지만, 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)의 각각의 전력 값은 상이할 수도 있으며 또는 동일할 수도 있다.
예컨대, 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(611)을 출력한 이후에 동일한 크기의 전력량을 가지는 제 3 검출 전력(612)을 출력할 수 있다. 상기와 같이 무선 전력 송신기가 동일한 크기의 제 3 검출 전력을 출력하는 경우, 제 3 검출 전력의 전력량은 가장 소형의 무선 전력 수신기, 예를 들어 카테고리 1의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량을 가질 수 있다.
반면, 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(611)을 출력한 이후에 상이한 크기의 전력량을 가지는 제 3 검출 전력(612)을 출력할 수도 있다. 상기와 같이 무선 전력 송신기가 상이한 크기의 제 3 검출 전력을 출력하는 경우, 제 3 검출 전력의 전력량 각각은 카테고리 1 내지 5의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량일 수 있다. 예를 들어, 제 3 검출 전력(611)는 카테고리 5의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량을 가질 수 있으며, 제 3 검출 전력(612)는 카테고리 3의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량을 가질 수 있으며, 제 3 검출 전력(613)는 카테고리 1의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량을 가질 수 있다.
한편, 제 2 검출 전력(601, 602)은 무선 전력 수신기를 구동시킬 수 있는 전력일 수 있다. 더욱 상세하게는, 제 2 검출 전력(601, 602)은 무선 전력 수신기의 제어부 및 통신부를 구동시킬 수 있는 전력량을 가질 수 있다.
무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(601, 602) 및 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)을 전력 수신부로 각각 제 2 주기 및 제 3 주기로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기 상에 무선 전력 수신기가 배치되는 경우, 무선 전력 송신기의 일 지점에서 바라보는 임피던스가 변경될 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(601, 602) 및 제 3 검출 전력(611, 612, 613, 614, 615)이 인가되는 중 임피던스 변경을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(615)을 인가하는 중, 임피던스가 변경되는 것을 검출할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 물체를 검출할 수 있다(S507). 물체가 검출되지 않는 경우에는(S507-N), 무선 전력 송신기는 이종의 전력을 주기적으로 인가하는 전력 절약 모드를 유지할 수 있다(S505).
한편, 임피던스가 변경되어 물체가 검출되는 경우에는(S507-Y), 무선 전력 송신기는 저전력 모드로 진입할 수 있다. 여기에서, 저전력 모드는 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기의 제어부 및 통신부를 구동시킬 수 있는 전력량을 가진 구동 전력을 인가하는 모드이다. 예를 들어 도 6에서는, 무선 전력 송신기는 구동 전력(620)을 전력 송신부에 인가할 수 있다. 무선 전력 수신기는 구동 전력(620)을 수신하여 제어부 및 통신부를 구동할 수 있다. 무선 전력 수신기는 구동 전력(620)에 기초하여 무선 전력 송신기와 소정의 방식에 기초하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기는 인증에 요구되는 데이터를 송수신할 수 있으며, 이에 기초하여 무선 전력 송신기가 관장하는 무선 전력 네트워크에 가입할 수 있다. 다만, 무선 전력 수신기가 아닌 이물질이 배치되는 경우에는, 데이터 송수신이 수행될 수 없다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 배치된 물체가 이물질인지 여부를 결정할 수 있다(S511). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 기설정된 시간 동안 물체로부터 응답을 수신하지 못한 경우, 물체를 이물질로 결정할 수 있다.
이물질로 결정된 경우에는(S511-Y), 무선 전력 송신기는 랫치 실패(latch fault) 모드로 진입할 수 있다(S513). 반면, 이물질이 아닌 것으로 결정된 경우에는(S511-N), 가입 단계를 진행할 수 있다(S519). 예를 들면, 무선 전력 송신기는 도 6에서의 제 1 전력(631 내지 634)을 제 1 주기로 주기적으로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 1 전력을 인가하는 중에 임피던스 변경을 검출할 수 있다. 예를 들어, 이물질이 회수되는 경우에는(S515-Y) 임피던스 변경을 검출할 수 있으며, 무선 전력 송신기는 이물질이 회수된 것으로 판단할 수 있다. 또는 이물질이 회수되지 않는 경우에는(S515-N), 무선 전력 송신기는 임피던스 변경을 검출할 수 없으며, 무선 전력 송신기는 이물질이 회수되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이물질이 회수되지 않는 경우에는, 무선 전력 송신기는 램프 및 경고음 중 적어도 하나를 출력하여 현재의 무선 전력 송신기의 상태가 에러 상태임을 사용자에게 알릴 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 램프 및 경고음 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
이물질이 회수되지 않은 것으로 판단되는 경우(S515-N), 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드를 유지할 수 있다(S513). 한편, 이물질이 회수된 것으로 판단되는 경우(S515-Y), 무선 전력 송신기는 전력 절약 모드로 재진입할 수 있다(S517). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 5의 제 2 전력(651,652) 및 제 3 전력(661 내지 665)을 인가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기는, 무선 전력 수신기가 아닌 이물질이 배치된 경우에 랫치 실패 모드로 진입할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드에서 인가하는 전력에 기초한 임피던스 변경에 의거하여 이물질의 회수 여부를 판단할 수 있다. 즉, 도 5 및 6의 실시 예에서의 랫치 실패 모드 진입 조건은 이물질의 배치일 수 있다. 한편, 무선 전력 송신기는 이물질의 배치 이외에도 다양한 랫치 실패 모드 진입 조건을 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 배치된 무선 전력 수신기와 교차 연결될 수 있으며, 상기의 경우에서도 랫치 실패 모드로 진입될 수 있다.
이에 따라, 무선 전력 송신기는 교차 연결 발생 시, 초기 상태로의 복귀가 요구되며, 무선 전력 수신기의 회수가 요구된다. 무선 전력 송신기는 다른 무선 전력 송신기상에 배치되는 무선 전력 수신기가 무선 전력 네트워크에 가입되는 교차 연결을 랫치 실패 모드 진입 조건으로 설정할 수 있다. 교차 연결을 포함하는 에러 발생 시의 무선 전력 송신기의 동작을 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 7의 제어 방법은 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 8은 도 7의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
무선 전력 송신기는 구동을 개시할 수 있다(S701). 아울러, 무선 전력 송신기는 초기 설정을 리셋할 수 있다(S703). 무선 전력 송신기는 전력 절약 모드에 진입할 수 있다(S705). 여기에서, 전력 절약 모드는, 무선 전력 송신기가 전력 송신부에 전력량이 상이한 이종의 전력을 인가하는 구간일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 8에서의 제 2 검출 전력(801, 802) 및 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)을 전력 송신부에 인가하는 구간일 수 있다. 여기에서, 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(801, 802)을 제 2 주기로 주기적으로 인가할 수 있으며, 제 2 검출 전력(801, 802)을 인가하는 경우에는 제 2 기간 동안 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)을 제 3 주기로 주기적으로 인가할 수 있으며, 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)을 인가하는 경우에는 제 3 기간 동안 인가할 수 있다. 한편, 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)의 각각의 전력 값은 상이한 것과 같이 도시되어 있지만, 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)의 각각의 전력 값은 상이할 수도 있으며 또는 동일할 수도 있다.
한편, 제 2 검출 전력(801, 802)은 무선 전력 수신기를 구동시킬 수 있는 전력일 수 있다. 더욱 상세하게는, 제 2 검출 전력(801, 802)은 무선 전력 수신기의 제어부 및 통신부를 구동시킬 수 있는 전력량을 가질 수 있다.
무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(801, 802) 및 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)을 전력 수신부로 각각 제 2 주기 및 제 3 주기로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기 상에 무선 전력 수신기가 배치되는 경우, 무선 전력 송신기의 일 지점에서 바라보는 임피던스가 변경될 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(801, 802) 및 제 3 검출 전력(811, 812, 813, 814, 815)이 인가되는 중 임피던스 변경을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 제 3 검출 전력(815)을 인가하는 중, 임피던스가 변경되는 것을 검출할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 물체를 검출할 수 있다(S707). 물체가 검출되지 않는 경우에는(S707-N), 무선 전력 송신기는 이종의 전력을 주기적으로 인가하는 전력 절약 모드를 유지할 수 있다(S705).
한편, 임피던스가 변경되어 물체가 검출되는 경우에는(S707-Y), 무선 전력 송신기는 저전력 모드로 진입할 수 있다(S709). 여기에서, 저전력 모드는 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기의 제어부 및 통신부를 구동시킬 수 있는 전력량을 가진 구동 전력을 인가하는 모드이다. 예를 들어 도 8에서는, 무선 전력 송신기는 구동 전력(820)을 전력 송신부에 인가할 수 있다. 무선 전력 수신기는 구동 전력(820)을 수신하여 제어부 및 통신부를 구동할 수 있다. 무선 전력 수신기는 구동 전력(820)에 기초하여 무선 전력 송신기와 소정의 방식에 기초하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기는 인증에 요구되는 데이터를 송수신할 수 있으며, 이에 기초하여 무선 전력 송신기가 관장하는 무선 전력 네트워크에 가입할 수 있다.
이후, 무선 전력 송신기는 충전 전력을 송신하는 전력 송신 모드로 진입할 수 있다(S711). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 8에서와 같이 충전 전력(821)을 인가할 수 있으며, 충전 전력은 무선 전력 수신기로 송신될 수 있다.
무선 전력 송신기는 전력 송신 모드에서, 에러가 발생하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 에러는 무선 전력 송신기 상에 이물질이 배치되는 것, 교차 연결, 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature) 등일 수 있다. 무선 전력 송신기는 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature) 등을 측정할 수 있는 센싱부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 기준 지점의 전압 또는 전류를 측정할 수 있으며, 측정된 전압 또는 전류가 임계값을 초과하는 것을 과전압 또는 과전류 조건이 충족되는 것으로 판단할 수 있다. 또는 무선 전력 송신기는 온도 센싱 수단을 포함할 수 있으며, 온도 센싱 수단은 무선 전력 송신기의 기준 지점의 온도를 측정할 수 있다. 기준 지점의 온도가 임계값을 초과하는 경우에는, 무선 전력 송신기는 과온도 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 온도, 전압, 전류 등의 측정값에 따라 과전압, 과전류, 과온도 등의 상태로 판단될 경우, 무선 전력 송신기는 무선 충전 전력을 미리 설정된 값만큼 낮춤으로써 과전압, 과전류, 과온도를 방지한다. 이때, 낮춰진 무선 충전 전력의 전압값이 설정된 최소값(예컨대, 무선 전력 수신기 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN _ DYN))보다 낮아지면 무선 충전이 중단되므로, 본 발명의 실시 예에 따라 전압 설정값을 재조정할 수 있다.
도 8의 실시 예에서는, 무선 전력 송신기 상에 이물질이 추가적으로 배치되는 에러가 도시되었지만, 에러는 이에 한정되지 않으며 이물질이 배치되는 것, 교차 연결, 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature)에 대하여서도 무선 전력 송신기가 유사한 과정으로 동작함을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
에러가 발생하지 않으면(S713-N), 무선 전력 송신기는 전력 송신 모드를 유지할 수 있다(S711). 한편, 에러가 발생하면(S713-Y), 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드로 진입할 수 있다(S715). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 8과 같이 제 1 전력(831 내지 835)를 인가할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드 동안 램프 및 경고음 중 적어도 하나를 포함한 에러 발생 표시를 출력할 수 있다. 이물질 또는 무선 전력 수신기가 회수되지 않은 것으로 판단되는 경우(S717-N), 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드를 유지할 수 있다(S715). 한편, 이물질 또는 무선 전력 수신기가 회수된 것으로 판단되는 경우(S717-Y), 무선 전력 송신기는 전력 절약 모드로 재진입할 수 있다(S719). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 8의 제 2 전력(851,852) 및 제 3 전력(861 내지 865)을 인가할 수 있다.
이상에서, 무선 전력 송신기가 충전 전력을 송신하는 중 에러가 발생한 경우의 동작에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 무선 전력 송신기 상에 복수의 무선 전력 수신기가 충전 전력을 수신하는 경우의 동작에 대하여 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9의 제어 방법은 도 10을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 10은 도 9의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 인가하는 전력량의 시간 축에 대한 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 제 1 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신할 수 있다(S901). 아울러, 무선 전력 송신기는 추가적으로 제 2 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크로 가입시킬 수 있다(S903). 또한 무선 전력 송신기는 제 2 무선 전력 수신기에도 충전 전력을 송신할 수 있다(S905). 더욱 상세하게는, 무선 전력 송신기는 제 1 무선 전력 수신기 및 제 2 무선 전력 수신기가 요구하는 충전 전력의 합계를 전력 수신부에 인가할 수 있다.
도 10에서는 상기의 S901 단계 내지 S905 단계에 대한 일 실시 예가 도시된다. 예를 들어 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력(1001, 1002) 및 제 3 검출 전력(1011 내지 1015)을 인가하는 전력 절약 모드를 유지할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신기는 제 1 무선 전력 수신기를 검출하고, 검출 전력(1020)을 유지하는 저전력 모드로 진입할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신기는 제 1 충전 전력(1030)을 인가하는 전력 송신 모드로 진입할 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 2 무선 전력 수신기를 검출할 수 있으며, 제 2 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기는 제 1 무선 전력 수신기 및 제 2 무선 전력 수신기가 요구하는 전력량의 합계의 전력량을 가지는 제 2 충전 전력(1040)을 인가할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 무선 전력 송신기는 제 1 및 제 2 무선 전력 수신기 양자에 충전 전력을 송신하는 중(S905), 에러 발생을 검출할 수 있다(S907). 여기에서, 에러는 상술한 바와 같이, 이물질 배치, 교차 연결, 과전압(over voltage), 과전류(over current), 과온도(over temperature) 등일 수 있다. 에러가 발생하지 않으면(S907-N), 무선 전력 송신기는 제 2 충전 전력(1040)의 인가를 유지할 수 있다.
한편, 에러가 발생하면(S907-Y), 무선 전력 송신기는 랫치 실패 모드로 진입할 수 있다(S909). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 10의 제 1 전력(1051 내지 1055)를 제 1 주기로 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기는 제 1 무선 전력 수신기 및 제 2 무선 전력 수신기 모두가 회수되는지를 판단할 수 있다(S911). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 제 1 전력(1051 내지 1055)의 인가 중 임피던스 변경을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기는 임피던스가 초기 수치로 복귀하는지 여부에 기초하여 제 1 무선 전력 수신기 및 제 2 무선 전력 수신기 모두가 회수되는지를 판단할 수 있다.
제 1 무선 전력 수신기 및 제 2 무선 전력 수신기 모두가 회수된 것으로 판단되면(S911-Y), 무선 전력 송신기는 전력 절약 모드로 진입할 수 있다(S913). 예를 들어, 무선 전력 송신기는 도 10과 같이 제 2 검출 전력(1061, 1062) 및 제 3 검출 전력(1071 내지 1075)을 각각 제 2 주기 및 제 3 주기로 인가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기는 복수 개의 무선 전력 수신기에 충전 전력을 인가하는 경우에 있어서도, 에러 발생 시 용이하게 무선 전력 수신기 또는 이물질이 회수되는지 여부를 판단할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
무선 전력 송신기(1100)는 통신부(1110), 전력 증폭기(power amplifier, PA)(1120) 및 공진기(resonator)(1130)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(1150)는 통신부(1151), 애플리케이션 프로세서(Application Processor; AP)(1152), 전력 관리 집적회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)(1153), 무선 전력 집적회로(Wireless Power Integrated Circuit; WPIC)(1154), 공진기(resonator)(1155), 인터페이스 전력 관리 집적회로(Interface Power Management IC; IFPM)(1157), 유선 충전 어댑터(Travel Adapter; TA)(1158) 및 배터리(1159)를 포함할 수 있다.
통신부(1110)는 통신부(1151)와 소정의 방식, 예를 들어 BLE 방식에 기초하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(1150)의 통신부(1151)는 <표 2>의 데이터 구조를 가지는 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호를 무선 전력 송신기(1100)의 통신부(1110)로 송신할 수 있다. 상술한 바와 같이, PRU 다이내믹(Dynamic) 신호는 무선 전력 수신기(1150)의 전압 정보, 전류 정보, 온도 정보 및 경고 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
수신된 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호에 기초하여, 전력 증폭기(1120)로부터의 출력 전력 값이 조정될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기(1150)에 과전압, 과전류, 과온도가 인가되면, 전력 증폭기(1120)로부터 출력되는 전력 값이 감소될 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신기(1150)의 전압 또는 전류가 기설정된 값 미만인 경우에는 전력 증폭기(1120)로부터 출력되는 전력 값이 증가될 수 있다.
공진기(1130)로부터의 충전 전력은 공진기(1155)에 무선으로 송신될 수 있다.
무선 전력 집적회로(1154)는 공진기(1155)로부터 수신된 충전 전력을 정류하고, DC/DC 컨버팅할 수 있다. 무선 전력 집적회로(1154)는 컨버팅된 전력을 통신부(1151)를 구동하거나 또는 배터리(1159)를 충전하도록 한다.
한편, 유선 충전 어댑터(1158)에는 유선 충전 단자가 인입될 수 있다. 유선 충전 어댑터(1158)는 30핀 커넥터 또는 USB 커넥터 등의 유선 충전 단자가 인입될 수 있으며, 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 수신하여 배터리(1159)를 충전할 수 있다.
인터페이스 전력 관리 집적회로(1157)는 유선 충전 단자로부터 인가되는 전력을 처리하여 배터리(1159) 및 전력 관리 집적회로(1153)로 출력할 수 있다.
전력 관리 집적회로(1153)는 무선으로 수신된 전력 또는 유선으로 수신된 전력과 무선 전력 수신기(1150)의 구성 요소 각각에 인가되는 전력을 관리할 수 있다. AP(1152)는 전력 관리 집적회로(1153)로부터 전력 정보를 수신하여, 이를 보고하기 위한 PRU 다이내믹(Dynamic) 신호를 송신하도록 통신부(1151)를 제어할 수 있다.
한편, 무선 전력 집적회로(1154)에 연결되는 노드(1156)에는 유선 충전 어댑터(1158)에도 연결될 수 있다. 유선 충전 어댑터(1158)에 유선 충전 커넥터가 인입되는 경우에는, 노드(1156)에 기설정된 전압, 예를 들어 5V가 인가될 수 있다. 무선 전력 집적회로(1154)는 노드(1156)에 인가되는 전압을 모니터링하여 유선 충전 어댑터의 인입 여부를 판단할 수 있다.
이상으로, 먼저 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 무선 충전 시스템의 개념을 설명하였다. 이하 도 12 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전에서의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 전술한 바와 같이 PRU 스태틱 신호를 통해 PTU로 전압 설정값을 전송(S1201)한다. 예컨대, 무선 충전 표준에 개시된 바와 같이 <표 1>의 PRU 스태틱 신호에서 VRECT _ MIN _ STATIC, VRECT _ HIGH _ STATIC, VRECT _ SET 등의 초기 전압 설정값을 포함하여 전송함으로써 상기 전압 설정값에 따라 PTU가 PRU로 무선 충전 전력을 전송하도록 한다.
한편, PTU와 PRU의 통신에 따라 PTU에서 해당 PRU의 무선 충전을 허여(permission)(S1202)하면, 상기 초기 전압 설정값에 따라 PTU가 PRU로 무선 충전 전력을 전송한다. 이때, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 다양한 무선 충전 상황에서 전압 설정 변경 조건이 발생(S1204)하면, 본 발명의 실시 예에 따라 전압 설정값을 재조정한다.
예컨대, 후술하는 다양한 실시 예들의 각 조건에 따라 전압 설정값을 결정(S1205)하고, 상기 결정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1206)한다. 그런 다음, 상기 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1207)한다.
PTU는 상기 PRU로부터 전송된 다이내믹 신호에 포함된 새로운 전압 설정값을 참조하여 무선 충전 전력을 전송한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 각종 상황에 맞도록 무선 충전 전력을 조정하여 전송할 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 충전 전압 설정 절차를 설명한다. 먼저, 도 13을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 방법(무선 충전 개시 시점에서의 예)을 설명하며, 다음으로 도 14 및 도 19를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 방법(멀티 충전 상황에서의 예)을 설명한다. 그런 다음, 도 15, 도 20 및 도 21을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 방법(과온도, 과전류, 과전압 상태에서의 예)을 설명하고, 다음으로 도 18, 도 22 및 도 23을 참조하여 본 발명의 제4 실시 예에 따른 방법(충전 모드 전환에서의 예)을 설명한다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 충전 개시 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다. 도 13을 참조하면, PRU는 PTU로부터 PRU 제어 신호를 수신(S1301)한다. 이때, 예컨대 PRU 제어 신호에 상기 PTU에 대한 무선 충전 허여 정보가 포함되어 있을 경우, 무선 충전이 개시된다. 즉, PTU로부터 PRU에 대한 무선 충전이 허여(S1302)되면, PTU는 PRU로 PRU 스태틱 신호에 포함된 전압 설정값에 따라 충전 전력을 송신한다. PRU는 PTU로부터 충전 전력을 수신(S1303)한다.
이때, 충전 개시 시점에서 PRU 스태틱 신호에 포함된 전압 설정값에 따라 충전을 할 경우, 충전이 정상적으로 시작되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 도 3의 회로에서 충전 개시 시점에는 로드부(257)의 저항값(resistance)이 무선 충전 회로부(예컨대, 정류뷰(254), DC/DC 컨버터부(255), 스위치부(256) 등)의 저항값보다 작아질 수 있다. 이러한 경우, 공진기(예컨대, 도 3에서의 전력 수신부(251)에 전달되는 전력을 증가시키더라도 실제 로드부(257)에 전달되는 전력은 감소하는 현상이 발생할 수 있다.
예컨대, 충전 시작에 필요한 전력이 10W 라면 전력을 더 증가시켜 전달하지 않으면 하기 <표 4>에서와 같이 충전이 시작되지 않는 현상이 발생할 수 있다.
공진기에 전달되는 전력 무선 충전 회로 로드부
저항값(Ohm) 전달되는 전력 저항값 전달되는 전력
20W 10 10W 10 10W
24W 10 16W 5 8W
30W 10 20W 5 10W
상기 <표 4>를 참조하면, 최초 스태틱 신호에 설정된 전압 설정값에 의해 전송된 무선 전력에 따라 공진기에 전달되는 전력이 24W일 경우, 무선 충전회로의 저항값이 10Ω이고, 로드부의 저항값이 5Ω이면, 전력 분배에 따라 무선 충전회로에 전달되는 전력은 16W이며, 로드부에 전달되는 전력은 8W이다.
이때, 충전 시작에 필요한 전력이 10W라면, 상기 상태에서는 충전이 시작되지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 충전 시작 전에 PRU에서 전력을 미리 측정한 후, 측정된 전력이 충전 시작 조건을 만족하지 않으면, 적어도 하나의 전압 설정값(VRECT)을 조정함으로써 원활하게 충전이 시작되도록 할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에 따라 공진기에 전달되는 전력이 30W가 되도록 전압 설정값을 조정하여야 한다.
즉, PRU에서 PTU로부터 충전 전력을 수신(S1303)하면, 수신된 전력을 측정(S1304)하여 미리 설정된 전력값(예컨대, 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨(Pstart))과 비교한다. 이때, 상기 수신된 전력에 의한 전압값을 측정하고, 미리 설정된 전압값과 비교할 수 있다. 따라서, 상기 비교 결과, 수신된 전력에 대한 전압이 미리 설정된 전압값보다 작을 경우(S1305), 미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 값으로 적어도 하나의 전압 설정값(예컨대, 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET), 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 등)을 결정(S1306)한다.
그런 다음, 결정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1307)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1308)한다. 이때, 상기 전압 설정값으로서, 상향 조정된 최소 전압값(VRECT_MIN)만을 전송하여 전력의 증가를 가져올 수도 있으며, 최적 전압값(VRECT_SET)을 전송할 수도 있다.
PTU는 상기 PRU로부터 PRU 다이내믹 신호를 수신하고, PRU 다이내믹 신호에 포함된 상향 조정된 전압 설정값을 참조하여 무선 전력을 전송한다. 이와 같이, PRU는 상향 조정된 전압 설정값에 따라 상향 조정된 무선 전력을 수신함으로써 무선 충전이 원활하게 시작될 수 있다.
한편, 상기 도 13의 S1305 단계에서는 수신 전력이 미리 설정된 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨보다 작을 경우 전압 설정값을 상향 조정하는 것으로 설명되었으나 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 측정된 수신 전력이 최소 전력 레벨보다 크더라도 최소 전력 레벨 근처에 도달하면, 전압 설정값을 상향 조정할 수 있다. 따라서, 수신된 충전 전력이 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨(Pstart)보다 작거나 상기 두 값(수신된 충전 전력과 충전 시작을 위해 미리 설정된 최소 전력 레벨)의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 전압 설정값을 상향 조정하도록 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 PTU 별로 미리 설정된 값이나 실험을 통해 미리 설정된 값으로 조정된 전압 설정값을 결정할 수도 있다. 또한, 충전 시작 시 PRU 제어 메시지가 전송되기 전 또는 후에 전송되는 PRU 다이내믹 신호에 상기 결정된 전압 설정값들을 전송함으로써 PTU에서 송신되는 전력 레벨을 조절할 수 있다. 상기 전압 설정값의 조절 방법에 대한 구체적인 실시 예들은 후술하기로 한다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 멀티 충전 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다. PRU 스태틱 신호에 의해 기 설정된 전압 설정값들은 싱글 충전(single charge)(예컨대, 하나의 PTU가 하나의 PRU를 충전)을 기준으로 설정되어 있으므로, 복수의 PRU가 충전되는 멀티 디바이스(Multi-device) 충전(예컨대, 하나 이상의 PTU가 복수의 PRU를 충전) 시에는 최적의 효율을 가지는 전압 설정값들이 아닐 수 있다.
예컨대, 도 19에 도시된 바와 같이 하나의 PTU가 제1 PRU(PRU 1) 및 제2 PRU(PRU 2)를 동시에 충전시키고자 할 경우, PRU 스태틱 신호에 의해 설정된 전압 설정값(예컨대, VRECT_SET)에 의하면, 제1 PRU는 정상적으로 충전이 가능하나, 제2 PRU는 낮은 전압으로 충전된다. 도 19는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
즉, PRU 스태틱 신호에 의해 설정된 전압 설정값은 싱글 충전을 기준으로 설정된 값이므로, 도시된 바와 같이 최적의 효율을 갖는 설정값이 아닐 수 있게 된다.
따라서, 제2 PRU는 실제 측정된 VRECT의 값이 작아서 효율이 떨어질 경우, PRU 다이내믹 신호를 통해 PTU에게 VRECT _ MIN의 상향을 요청할 수 있다. 즉, 이와 같이 PRU 다이내믹 파리미터(Dynamic parameter)(예컨대, VRECT _ SET _ DYN, VRECT _ MIN _ DYN, VRECT_HIGH_DYN)를 통해 VRECT _ SET값을 상향 조정하거나 VRECT _ MIN을 상향 조정시켜서 PTU로부터 전달되는 전력의 증가를 요청할 수 있다.
이에 따라, PRU들에 전달되는 전력이 증가하여 도 19에 도시된 바와 같이 제1 PRU와 제2 PRU의 VRECT가 상향 조정될 수 있으며, 이로 인해 제2 PRU의 무선 충전 효율이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 이와 반대의 경우로 VRECT의 값의 하향 조정을 통해 효율 향상을 유도할 수도 있다.
다시 도 14를 참조하면, 무선 충전이 개시(S1401)되고, 멀티 충전(S1402) 상황일 경우, 적어도 하나의 PRU의 측정된 VRECT가 유효 전압 범위(optimum range)를 벗어나는 지를 판단(S1403)한다. 예컨대, 도 19에서는 제2 PRU의 측정된 VRECT가 VRECT_MIN에 근접하므로, 유효 전압 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 한편, 상기 유효 전압 범위를 벗어나는 조건은 다양하게 설정할 수 있다.
따라서, 유효 전압 범위를 벗어나는 PRU가 하나라도 존재할 경우, 조정된 전압 설정값을 결정(S1405)한다. 예컨대, 적어도 하나의 PRU에서 측정된 VRECT가 VRECT_MIN에 근접하거나, VRECT _ MIN 보다 작을 경우, 전압 설정값(예컨대, VRECT_SET )을 상향 조정하여 전송함으로써 해당 PRU의 무선 전력 충전 효율을 높이거나 정상적인 무선 충전이 진행될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 다른 실시 예로서, 적어도 하나의 PRU에서 측정된 VRECT가 VRECT _ HIGH에 근접하거나, VRECT _ HIGH 보다 클 경우, 전압 설정값(예컨대, VRECT _ SET)을 하향 조정하여 전송함으로써 해당 PRU의 무선 전력 충전 효율을 높이거나 정상적인 무선 충전이 진행될 수 있도록 할 수 있다.
그런 다음, 도 13에서와 마찬가지로 결정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1406)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1407)한다. 이때, 상기 전압 설정값으로서, 상향 조정된 최소 전압값(VRECT_MIN)만을 전송하여 전력의 증가를 가져올 수도 있으며, 상향 조정된 최적 전압값(VRECT_SET)을 전송할 수도 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 충전 전력 감소 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다. 도 15는 과온도에 의한 충전 전력 감소 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내며, 도 16은 과전류에 의한 충전 전력 감소시의 충전 전압 설정 절차를 나타내며, 도 17은 과전압에 의한 충전 전력 감소시의 충전 전압 설정 절차를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 적용되는 상태 변화를 나타내는 도면이고, 도 21은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 20을 참조하면, 스태틱 파라미터에 의해 기 설정된 전압 설정값(VRECT)(예컨대, VRECT _ SET, VRECT _ MIN, VRECT _ HIGH)으로 충전 중에 PRU의 온도 또는 전류 또는 전압이 상승할 수 있으며(PRU 상태 1), 이때 미리 설정된 절차에 따라 PTU는 과온도, 과전류, 과전압에 의한 디바이스 손상을 방지하기 위해 무선 송신 전력의 레벨을 낮출 수 있다.
그러나, PTU에서 전달되는 전력를 줄였음에도 불구하고 온도 또는 전류 또는 전압이 계속 상승하면, PRU는 미리 설정된 방법에 따라 VRECT 값을 추가로 계속해서 하향 조정할 수 있으며, 도 21에 도시된 바와 같이 PRU에서 측정된 VRECT가 미리 설정된 VRECT_MIN에 근접하거나 VRECT _ MIN보다 낮아질 수 있다(상태 2).
이때, 본 발명의 제3 실시 예에 따라, PRU에서는 실제 측정된 VRECT의 값이 작아서 효율이 떨어질 경우, PRU 다이내믹 신호를 통해 PTU에게 VRECT _ MIN의 하향을 요청할 수 있다. 즉, 이와 같이 PRU 다이내믹 파리미터(Dynamic parameter)(예컨대, VRECT _ SET _ DYN, VRECT _ MIN _ DYN, VRECT _ HIGH _ DYN)를 통해 VRECT _ MIN을 하향 조정시켜서 PTU로부터 전달되는 전력이 과온도, 과전류, 과전압 등에 의해 낮게 전송되더라도 VRECT _ MIN의 설정값을 더 낮춤으로써 VRECT _ MIN의 설정값 때문에 전력 전송이 중단되는 문제점을 해결할 수 있다.
한편, 상기에서 VRECT _ MIN의 설정값을 낮추더라도 온도, 전류, 전압 등이 계속 상승하면, VRECT _ MIN의 설정값을 계속해서 더 낮출 수 있다. 그러나, 이에 따라, 측정된 VRECT가 계속 낮아져서 충전할 수 없는 전력까지 낮아지게 되면, 충전을 지속할 수가 없게 된다. 따라서, 상기 VRECT _ MIN의 설정값은 충전을 지속할 수 있을 정도까지의 레벨로만 낮추도록 구현할 수도 있다.
도 15를 참조하면, 무선 충전이 개시(S1501)되고, PRU의 온도를 측정(S1502)한다. 상기 측정된 값은 PTU로 전송(예컨대, PRU 다이내믹 신호를 통해 전송)된다. PTU에서는 상기 PRU에서 측정된 온도가 미리 설정된 임계값(Tth)을 초과하면(S1503), 미리 설정된 방법에 따라 PTU의 송신 전력을 감소(S1504)시킨다.
한편, 상기 PTU의 송신 전력 감소에 따라 상기 도 21에 도시된 바와 같이 PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접한지 여부를 판단(S1505)한다.
상기 판단 결과, PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접할 경우, 하향 조정된 전압 설정값을 결정(S1506)한다. 예컨대, PRU에서 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN에 근접하거나, VRECT _ MIN 보다 작을 경우, 전압 설정값(예컨대, VRECT _ MIN)을 하향 조정하여 전송함으로써 해당 PRU의 무선 전력 충전 효율을 높이거나 정상적인 무선 충전이 진행될 수 있도록 할 수 있다.
그런 다음, 도 13 및 도 14에서와 마찬가지로 결정된 상기 조정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1507)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1508)한다.
도 16을 참조하면, 무선 충전이 개시(S1601)되고, PRU의 전류를 측정(S1602)한다. 상기 측정된 값은 PTU로 전송(예컨대, PRU 다이내믹 신호를 통해 전송)된다. PTU에서는 상기 PRU에서 측정된 전류가 미리 설정된 임계값(Ith)을 초과하면(S1603), 미리 설정된 방법에 따라 PTU의 송신 전력을 감소(S1604)시킨다.
한편, 상기 PTU의 송신 전력 감소에 따라 상기 도 21에 도시된 바와 같이 PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접한지 여부를 판단(S1605)한다.
상기 판단 결과, PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접할 경우, 하향 조정된 전압 설정값을 결정(S1606)한다. 예컨대, PRU에서 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN에 근접하거나, VRECT _ MIN 보다 작을 경우, 전압 설정값(예컨대, VRECT _ MIN)을 하향 조정하여 전송함으로써 해당 PRU의 무선 전력 충전 효율을 높이거나 정상적인 무선 충전이 진행될 수 있도록 할 수 있다.
그런 다음, 상기에서와 마찬가지로 결정된 상기 하향 조정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1607)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1608)한다.
도 17을 참조하면, 무선 충전이 개시(S1701)되고, PRU의 전압을 측정(S1702)한다. 상기 측정된 값은 PTU로 전송(예컨대, PRU 다이내믹 신호를 통해 전송)된다. PTU에서는 상기 PRU에서 측정된 전압이 미리 설정된 임계값(Vth)을 초과하면(S1703), 미리 설정된 방법에 따라 PTU의 송신 전력을 감소(S1704)시킨다.
한편, 상기 PTU의 송신 전력 감소에 따라 상기 도 21에 도시된 바와 같이 PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접한지 여부를 판단(S1705)한다.
상기 판단 결과, PRU의 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN보다 낮아지거나 미리 설정된 범위 내로 근접할 경우, 하향 조정된 전압 설정값을 결정(S1706)한다. 예컨대, PRU에서 측정된 VRECT가 VRECT _ MIN에 근접하거나, VRECT _ MIN 보다 작을 경우, 전압 설정값(예컨대, VRECT _ MIN)을 하향 조정하여 전송함으로써 해당 PRU의 무선 전력 충전 효율을 높이거나 정상적인 무선 충전이 진행될 수 있도록 할 수 있다.
그런 다음, 상기에서와 마찬가지로 결정된 상기 하향 조정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1707)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1708)한다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 충전 모드 변경 시의 충전 전압 설정 절차를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제4 실시 예에 적용되는 상태 변화를 나타내는 도면이고, 도 23은 본 발명의 제4 실시 예에 따라 충전 전압 설정이 변경된 전압 레벨을 나타내는 도면이다.
먼저 도 22를 참조하면, 스태틱 파라미터에 의해 기 설정된 VRECT의 값(예컨대, VRECT _ SET, VRECT _ MIN, VRECT _ HIGH)는 CC(Continuous current) 모드를 기반으로 설정되어 있다.
한편, CC 모드에서 CV(Continuous voltage) 모드로 전환되면 로드부에 인가되는 전력이 감소하므로 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 실시 예에 따라 PRU는 이를 감안하여 VRECT _ SET의 변경을 PTU에 요청할 수 있다. 이에 따라 PTU는 새로운 VRECT _ SET을 맞추기 위해 도 23에 도시된 바와 같이 전력을 감소시킨다.
또한, 상기 CV 모드에서 완충 상태로 전환되면, 로드부에 인가되는 전력이 더 감소하므로 불필요한 전력을 전송할 필요가 없게 된다. 따라서, PRU에서는 이를 감안하여 VRECT _ SET 또는 VRECT _ MIN의 변경을 PTU에 요청할 수 있다, 이에 따라 PTU는 새로운 VRECT _ SET을 맞추기 위해 전력을 감소시켜 효율을 향상시킬 수 있다.
도 18을 참조하면, 무선 충전이 개시(S1801)되고, CC 모드로 충전이 진행(S1802)된다. 어느 정도 충전이 진행되어, CV 모드로 전환할 조건(예컨대, 90% 충전 상태)을 만족하면(S1803), 도 22에 도시된 바와 같이 CV 모드로 전환하여 충전이 계속된다.
한편, 상술한 바와 같이 CC 모드에서 CV 모드로 전환이 되면, 로드부에서 인가되는 전력이 감소하므로, 기존의 VRECT _ SET을 적용하는 것은 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 PTU의 송신 전력을 감소시킬 수 있다.
즉, 하향 조정된 전압 설정값(예컨대, VRECT_SET)을 결정(S1804)한다. 그런 다음, 상기에서와 마찬가지로 결정된 상기 하향 조정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1805)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1806)한다.
이와 같이 CV 모드로 전환하여 충전(S1807)이 계속되는 중, 충전이 완료(S1808)되면, 로드부에서 인가되는 전력이 더 감소하므로, 기존의 CV 모드를 위한 VRECT _ SET을 적용하는 것은 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따라 PTU의 송신 전력을 더 감소시킬 수 있다.
즉, 더 하향 조정된 전압 설정값(예컨대, VRECT_SET)을 결정(S1809)한다. 그런 다음, 상기에서와 마찬가지로 결정된 상기 하향 조정된 전압 설정값을 포함하는 PRU 다이내믹 신호를 생성(S1810)하고, 생성된 PRU 다이내믹 신호를 PTU로 전송(S1811)한다.
이상으로, 도 12 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 전압 설정 방법들을 설명하였다.
한편, 상기 각 실시 예들에서 VRECT 값은 다양한 방법으로 조절할 수 있다.
예컨대, PTU는 상술한 바와 같이 스태틱 파라미터를 통해 기설정 된 VRECT값을 PRU 다이내믹 신호에 포함된 다이내믹 파라미터를 통해 업데이트할 수 있다. 또한, 다른 방법으로서, 각 VRECT 설정값들을 각각 다른 레지스트리(registry)에 저장하도록 하여 각 PRU별로 VRECT값을 기억하도록 할 수 있다.
한편, 상기 VRECT의 값을 조절하는 조절 크기 단위(Step Size)는 다음의 예에서와 같이 정의할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 무선 충전 표준에 명시된 바와 같이 5%이내의 Itx나 VRECT의 변화를 발생할 수 있는 단계의 크기로 조절할 수 있다.
또한, 다른 실시 예로서 상기 5%의 변화를 일으킬 수 있는 크기 단위로 조절하다가 PRU 중 하나의 측정된 VRECT가 유효 전압 범위(optimum range)를 벗어나려 하면 상기 크기 단위(step size)를 3% 이내로 줄여서 조절할 수도 있다.
또한, 다른 실시 예로서 PTU는 PRU에서 보고(reporting)되는 VRECT의 오차 범위 또는 잡음 레벨(noise level)을 고려하여 상기 잡음 레벨의 정수배(예컨대, (noise level) × (m times))의 크기 단위(step size)로 조절하도록 구현할 수도 있다.
아울러, PRU는 통상 Vout=5V 이나 배터리(Battery)의 충전 가능 최저 전압까지(예컨대, Vout=4.2V) Vout을 모니터링하여, VRECT를 계속 낮추더라도 충전 가능 최저 전압 이하로 낮아지지 않도록 할 수 있다. 또한, PRU의 배터리를 충전할 수 있는 최저 레벨의 미리 결정된 VRECT에 도달할 때 까지 VRECT _ MIN 또는 VRECT _ SET을 낮출 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.

Claims (26)

  1. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기에서 수신된 충전 전력을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 전력이 충전 시작을 위한 최소 전력 레벨보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 충전 전력의 측정은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단에서 측정하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  5. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 충전 전압이 미리 설정된 유효 전압 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 유효 전압 범위를 벗어나는 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정은,
    미리 설정된 레벨만큼 상향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정은,
    미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  10. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    온도 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과,
    상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 온도의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT _ MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  13. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    전류 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과,
    상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 전류의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT_MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  16. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    전압 정보를 검출하여 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정과,
    상기 무선 전력 송신기로부터 수신된 무선 전력에 의한 전압을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 전압의 상승에 따라 상기 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전압이 감소하여, 상기 측정된 전압이 미리 설정된 최소 전압값(VRECT _ MIN)보다 작거나 상기 두 값의 차가 미리 설정된 범위 이내일 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  19. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 충전 모드를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과, CC(continuous current) 모드에서 CV(continuous voltage) 모드로 전환될 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  22. 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)로부터 무선 충전 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)의 충전 전압 설정 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 충전 상태를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과, 충전이 완료된 것으로 판단될 경우, 기설정된 전압 설정값보다 미리 설정된 레벨만큼 하향 조정된 전압 설정값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 전압 설정값을 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 과정을 포함하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 결정된 전압 설정값은,
    PRU 다이내믹 신호에 포함하여 전송하는, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최소 전압값(VRECT _ MIN), 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최적 전압값(VRECT _ SET) 및 상기 무선 전력 수신기의 정류부 후단의 최대 전압값(VRECT _ HIGH) 중 적어도 하나인, 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법.
  25. 무선 전력 수신기(Power Receive Unit; PRU)를 충전시키는 무선 전력 송신기(Power Transmission Unit; PTU)의 충전 전력 전송 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 정적인 전압 설정값을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 전압 설정값을 참조하여 상기 무선 전력 수신기의 충전을 위한 전력을 송신하는 과정과,
    상기 무선 전력 수신기로부터 조정된 전압 설정값을 수신하는 과정과,
    상기 조정된 전압 설정값을 참조하여 상기 무선 전력 수신기의 충전을 위한 전력을 송신하는 과정을 포함하는, 충전 전력 전송 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 조정된 전압 설정값은,
    상기 무선 전력 수신기에서 전송하는 PRU 다이내믹 신호를 통해 수신하는, 무선 충전을 위한 충전 전력 전송 방법.
KR1020130085527A 2013-07-19 2013-07-19 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법 KR102039376B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130085527A KR102039376B1 (ko) 2013-07-19 2013-07-19 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법
US14/906,200 US10218206B2 (en) 2013-07-19 2014-07-18 Charging volatage configuring method for wireless charging and wireless power reception unit
EP14825672.0A EP3022824A4 (en) 2013-07-19 2014-07-18 Charging voltage configuring method for wireless charging and wireless power reception unit
PCT/KR2014/006529 WO2015009096A1 (en) 2013-07-19 2014-07-18 Charging voltage configuring method for wireless charging and wireless power reception unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130085527A KR102039376B1 (ko) 2013-07-19 2013-07-19 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150010460A true KR20150010460A (ko) 2015-01-28
KR102039376B1 KR102039376B1 (ko) 2019-11-04

Family

ID=52346467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130085527A KR102039376B1 (ko) 2013-07-19 2013-07-19 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10218206B2 (ko)
EP (1) EP3022824A4 (ko)
KR (1) KR102039376B1 (ko)
WO (1) WO2015009096A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017200282A1 (ko) * 2016-05-20 2017-11-23 엘지이노텍(주) 멀티 모드 수신기의 동작 방법
WO2018034392A1 (ko) * 2016-08-16 2018-02-22 엘지전자(주) 무선 전력 송신기 및 수신기
WO2017191955A3 (ko) * 2016-05-02 2018-08-02 엘지이노텍(주) 멀티 모드 송신기의 동작 방법
US11362542B2 (en) 2019-02-19 2022-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device for wireless charging external device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2923391T3 (es) 2015-03-10 2022-09-27 Samsung Electronics Co Ltd Procedimiento y aparato para la carga inalámbrica
KR102154779B1 (ko) 2015-03-10 2020-09-10 삼성전자주식회사 무선 충전 방법 및 장치
KR102426688B1 (ko) * 2015-07-27 2022-07-29 삼성전자주식회사 무선 충전 시스템에서의 무선 전력 전송 방법, 무선 전력 송신기, 및 무선 전력 수신기
US10170926B2 (en) 2015-07-27 2019-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd Method for transmitting wireless power in wireless charging system including a wireless power transmitting unit and wireless power receiving unit
KR20170016626A (ko) * 2015-08-04 2017-02-14 엘지이노텍 주식회사 무선전력전송 시스템 및 이의 구동 방법.
KR102492190B1 (ko) * 2016-01-11 2023-01-27 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 장치, 무선 충전 시스템 및 이들의 제어 방법
RU169970U1 (ru) * 2016-06-08 2017-04-11 Борис Григорьевич Шарпанов Зарядное устройство
EP3462564A4 (en) * 2017-04-07 2019-05-08 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. WIRELESS LOADING SYSTEM, DEVICE AND METHOD AND DEVICE TO BE LOADED
CN110915242A (zh) * 2017-06-26 2020-03-24 豪倍公司 分布式充电站
US11289953B2 (en) 2017-07-05 2022-03-29 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Adapting wireless power transfer parameters to transmitter operating conditions
US10219229B1 (en) * 2017-08-15 2019-02-26 Neuropace, Inc. Transmit power level determination for communication between an external transceiver and an implantable transceiver
EP3676935B1 (en) * 2017-08-31 2023-08-16 Robert Bosch GmbH Wireless charging method for assembly line
US11171522B2 (en) * 2019-04-24 2021-11-09 Google Llc Wireless charging efficiency
US11368038B2 (en) * 2019-08-06 2022-06-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive wireless charging receiver loading

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120134030A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 삼성전자주식회사 무선전력 전송 및 충전 시스템, 무선전력 전송 및 충전 시스템의 전력 제어 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8204460B2 (en) * 2007-08-08 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Method and system for precise transmit power adjustment in wireless communication systems
KR101531527B1 (ko) 2010-12-16 2015-06-26 엘지전자 주식회사 무선전력 공급 장치, 무선전력 수신이 가능한 전자 기기 및 무선전력 전송 제어 방법
US9252846B2 (en) 2011-09-09 2016-02-02 Qualcomm Incorporated Systems and methods for detecting and identifying a wireless power device
US9496741B2 (en) 2011-10-24 2016-11-15 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power transmitter and method of controlling the same
KR101831993B1 (ko) * 2011-11-18 2018-02-26 삼성전자주식회사 무선 전력 수신기의 충전 전류를 제어하기 위한 장치 및 방법
WO2013089485A1 (en) 2011-12-15 2013-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting wireless power
US9806564B2 (en) * 2014-05-07 2017-10-31 Energous Corporation Integrated rectifier and boost converter for wireless power transmission
US9608454B2 (en) * 2012-12-03 2017-03-28 WIPQTUS Inc. Wireless power system with a self-regulating wireless power receiver

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120134030A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 삼성전자주식회사 무선전력 전송 및 충전 시스템, 무선전력 전송 및 충전 시스템의 전력 제어 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TI사양서_Highly Integrated Wireless Receiver Qi (WPC V1.1) Compliant Power Supply* *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017191955A3 (ko) * 2016-05-02 2018-08-02 엘지이노텍(주) 멀티 모드 송신기의 동작 방법
WO2017200282A1 (ko) * 2016-05-20 2017-11-23 엘지이노텍(주) 멀티 모드 수신기의 동작 방법
WO2018034392A1 (ko) * 2016-08-16 2018-02-22 엘지전자(주) 무선 전력 송신기 및 수신기
US10923939B2 (en) 2016-08-16 2021-02-16 Lg Electronics Inc. Wireless power transmitter and receiver
US11362542B2 (en) 2019-02-19 2022-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd Electronic device for wireless charging external device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3022824A1 (en) 2016-05-25
KR102039376B1 (ko) 2019-11-04
WO2015009096A1 (en) 2015-01-22
US20160181856A1 (en) 2016-06-23
US10218206B2 (en) 2019-02-26
EP3022824A4 (en) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102039376B1 (ko) 무선 충전을 위한 충전 전압 설정 방법
KR101807899B1 (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 무선 전력 송신기의 무선 전력 수신기 허가 방법
KR101807335B1 (ko) 무선 전력 수신기 및 무선 전력 수신기의 슬립 모드 설정 방법
KR102363633B1 (ko) 무선 전력 송신기 및 무선 전력 송신기의 제어 방법
KR102500565B1 (ko) 무선 충전에서의 교차 연결 판단 방법
KR102003358B1 (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR102080096B1 (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 무선 충전 네트워크에서 응급 정보 전송 방법
KR102363631B1 (ko) 무선 충전에서의 이상 상황 방지 방법
KR101787796B1 (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR102187962B1 (ko) 무선 충전에서 수신기 검출을 위한 로드 변화 감지 방법 및 무선 전력 송신기
KR102534961B1 (ko) 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기와 그 동작 방법
KR102042094B1 (ko) 교차 연결된 무선 전력 수신기를 배제하기 위한 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR102371937B1 (ko) 무선 충전에서의 로드 검출 방법
KR102118407B1 (ko) 복수의 무선 전력 수신기에 대한 무선 충전 전력을 분배하기 위한 방법
KR102028455B1 (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR102360016B1 (ko) 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 제어 방법
KR20160051497A (ko) 무선 전력 전송 네트워크의 전력 전송 커버리지 제어 장치 및 방법
KR20150110405A (ko) 무선 충전에서의 교차 연결 방지 방법
KR20140143104A (ko) 무선 충전에서의 수신기 검출을 위한 로드 변화 발생 방법 및 무선 전력 수신기
KR20140131216A (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR20130084619A (ko) 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기와 각각의 제어 방법
KR20140131230A (ko) 무선 전력 수신기에서 비정상 상태를 제어하기 위한 방법
KR20160109955A (ko) 무선 충전 시스템에서 무선 전력 수신기의 로드 생성 방법 및 무선 전력 수신기
KR20140007775A (ko) 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR20180007117A (ko) 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기와 그 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant