KR20150073275A - 무선 전력 송수신 장치 - Google Patents

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KR20150073275A
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Abstract

본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치는, 외부로부터 전력을 제공받아 배터리를 충전하는 송신 모듈, 상기 배터리의 전력을 상기 외부로 제공하는 수신 모듈, 상기 송신 모듈 및 상기 수신 모듈 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부, 상기 외부와 블루투스 통신을 수행하며, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부 및 동작 모드 정보를 설정하여 상기 스위칭 제어부에 상기 동작 모드 정보를 제공하는 호스트 제어부를 포함하며, 상기 스위칭 제어부는, 상기 동작 모드에 따라 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.

Description

무선 전력 송수신 장치 {APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING WIRELESS POWER}
본 발명은 무선 전력 송수신 장치에 관한 것이다.
최근 휴대폰 및 개인 휴대폰 전자제품은 울트라 슬림(Ultra-slim)을 유지하면서, 많은 기능이 추가되어 시장에 출시되고 있다. 이러한 개인 휴대용 전자 제품이 작동하기 위해서는 배터리와 같은 전원이 필수적으로 필요하다. 따라서, 개인 휴대용 전자 제품은 필수적으로 배터리에 대한 사용 시간, 충전 등에 관한 관심이 집중되고 있다.
한편, 사용자로 하여금 배터리 충전에 관한 자유도를 부여하기 위해, 최근 핸드폰 제조업체는 무선 충전 기술 도입을 추진하고 있다. 이때, 무선 충전 방식은 전파(Microwave)를 이용한 전파 수신형 방식, 자기장을 이용한 자기 유도 방식 또는 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기 공진 방식 등이 대표적이다.
여기서 전파 수신형 방식은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력 전송 가능한 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사 손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력 전송의 효율성에 한계가 있다.
자기 유도 방식과 자기 공진 방식의 경우 각각의 기술 표준 협회가 설립되어 있다. 상기 자기 유도 방식은 WPC(Wireless Power Consortium)라는 단체를 구성하여 표준과 호환성을 확립한 상용화를 진행 중에 있으며, 자기 공진 방식은 A4WP(Alliance for Wireless Power)라는 단체를 구성하여 표준과 호환성을 확립한 상용화를 진행 중에 있다. 이때, 자기 유도 방식의 경우 110KHz 내지 282KHz의 공진 주파수를 사용하고 있으며, 자기 공진 방식의 경우 6.78MHz 및 13.56MHz의 공진 주파수를 사용하고 있다.
한편, 상기 자기 공진 방식의 경우, 자기 공진에 의해 전력을 유도하기 때문에 송신기기와 수신기기간의 공간과 위치의 자유도를 높일 수 있다. 즉, 송신기기와 수신기기를 정확한 위치에서 접촉시키지 않아도 되므로, 사용자의 편이성을 높일 수 있으며, 복수의 수신기기를 동시에 충전하는 것이 가능하다.
다만, 무선 전력 전송이 가능한 송신기기도 배터리가 소모됨에 따라, 다른 송신 기기로부터 전력 수신이 요구될 수 있다. 따라서, 하나의 장치에 무선으로 전력 송신 및 수신이 가능한 장치가 요구되고 있다. 동시에, 복수의 수신 기기와의 무선 통신을 수행하여 데이터를 송수신함으로써 다양한 서비스를 구현할 수 있는 장치가 필요하다.
하기의 선행기술문헌인 특허문헌 1은 양방향 무선 전력 송신에 관한 발명으로, 안테나에서 수신된 유도 전류를 DC 전력으로 정류하고, DC 전력에 응답하여 안테나에게 공진을 유도하도록 재구성 가능한 내용이 기재되어 있다. 다만, 본 발명과는 달리, 자기 공진 방식에서의 무선 전력 송수신 및 이를 제어하기 위해 사전에 설정된 무선 통신 방식을 이용하는 내용에 대해서는 기재되어 있지 않다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0094356 호
본 발명은 주변 기기와 사전에 설정된 방식을 통하여 무선 통신을 수행함과 동시에, 무선 전력 전송이 필요한지 여부를 판단하여, 필요한 주변 기기에 무선으로 전력을 전송해 줄 수 있으며, 또한, 외부로부터 무선 전력을 제공받을 수 있는 무선 전력 송수신 장치를 제안한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따른 무선 충전 송수신 장치는, 외부로부터 전력을 제공받아 배터리를 충전하는 송신 모듈; 상기 배터리의 전력을 상기 외부로 제공하는 수신 모듈; 상기 송신 모듈 및 상기 수신 모듈 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부; 상기 외부와 블루투스 통신을 수행하며, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부; 및 동작 모드 정보를 설정하여 상기 스위칭 제어부에 상기 동작 모드 정보를 제공하는 호스트 제어부; 를 포함하며, 상기 스위칭 제어부는, 상기 동작 모드에 따라 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
또한, 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받거나 또는 외부로 전력을 제공하는 공진 코일부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭부와 상기 공진 코일부 사이에 위치하고, 상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 수신 모듈에 제공하거나, 상기 송신 모듈로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 공진 코일부로 제공하는 매칭 회로부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신 모듈은 자기 공진 방식을 이용하여 외부로부터 전력을 제공받으며, 상기 수신 모듈은 자기 공진 방식을 이용하여 외부로 전력을 제공할 수 있다.
또한, 상기 동작 모드 정보는, 외부로부터 전력을 제공받아 상기 배터리를 충전하는 송신 모드 및 상기 배터리의 전력을 상기 외부로 제공하는 수신 모드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는, 상기 호스트 제어부로부터 제공받은 상기 동작 모드 정보를 확인하고, 상기 동작 모드 정보에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 블루투스 모듈; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 블루투스 모듈은, 상기 수신 모드에서, 상기 블루투스 통신을 이용하여 상태 정보를 외부로 제공하고, 상기 송신 모드에서, 상기 블루투스 통신을 이용하여 외부의 상태 정보를 제공받을 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따른 무선 전력 송수신 장치는, 배터리를 포함하고, 동작 모드를 설정하고, 이에 따라 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신하는 호스트부; 및 상기 동작 모드가 수신 모드라면 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 동작 모드가 송신 모드라면, 상기 배터리 전력을 자기 공진 방식을 이용하여 상기 외부로 제공하는 무선 전력 송수신부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선 전력 송수신부는, 외부와 자기 공진 방식을 이용하여 상기 전력을 송수신하는 공진 코일부; 상기 수신 모드에서, 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 상기 전력을 제공받는 수신 모듈; 상기 송신 모드에서, 자기 공진 방식을 이용하여 외부로 상기 전력을 제공하는 송신 모듈; 상기 수신 모듈 및 송신 모듈 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부; 및 상기 동작 모드에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부; 를 포함할 수 있다.
또한, 제9항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는, 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 블루투스 모듈; 및 상기 동작 모드에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 동작 모드에 따라 상기 블루투스 모듈의 모드를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 동작 모드가 송신 모드라면, 상기 블루투스 모듈을 마스터(master) 모드로 설정하고, 상기 동작 모드가 수신 모드라면, 상기 블루투스 모듈을 슬레이브(slave) 모드로 설정할 수 있다.
또한, 상기 블루투스 모듈은, 상기 마스터 모드일 경우에, 외부로부터 블루투스 통신을 이용하여 상태 정보를 제공받으며, 상기 슬레이브 모드일 경우에, 상기 블루투스 통신을 이용하여 외부에 상태 정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 수신 모듈은, 상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력을 정류하는 정류기; 및 상기 정류기로부터 제공된 전력을 출력 전압으로 변환하여 상기 배터리로 제공하는 컨버터부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신 모듈은, 상기 배터리로부터 제공받은 전력을 증폭하는 증폭기; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭부와 상기 공진 코일부 사이에 위치하고, 상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 수신 모듈에 제공하거나, 상기 송신 모듈로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 공진 코일부로 제공하는 매칭 회로부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 동작 모드는, 기본 모드가 수신 모드일 수 있다.
또한, 상기 호스트부는, 상기 배터리; 상기 배터리에 공급되는 전력을 제어하는 전력 관리 모듈; 및 상기 동작 모드를 설정하는 호스트 제어부; 를 포함할 수 있다.
본 발명은 무선 전력의 송수신이 가능하며, 주변 기기와의 무선 통신을 수행할 수 있도록 브리지(birdge) 기능도 포함함으로써, 다양한 서비스를 사용자에게 제공할 수 있으며, 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도2는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도3은 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 송신 모듈의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도4는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 수신 모듈의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도5는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 스위칭 제어부의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 송신 모드시 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 수신 모드시 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 전체 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치는, 무선 전력 송수신부(100) 및 호스트부(200)를 포함할 수 있다.
상기 무선 전력 송수신부(100)는 송신 모듈(110), 수신 모듈(120), 스위칭부(130), 스위칭 제어부(140) 및 공진 코일부(150)를 포함할 수 있다.
상기 호스트부(200)는 배터리(210) 및 호스트 제어부(220)를 포함할 수 있다.
먼저, 무선 전력 송수신부(100)의 각 구성에 대해 설명하기로 한다.
상기 송신 모듈(100)은 외부로부터 전력을 제공받아 상기 배터리(210)에 전력을 제공하여 충전할 수 있다. 이때, 전력을 제공해주는 외부는 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치 주변의 송신 기기가 될 수 있으며, 상기 배터리(210)는 휴대용 무선 단말기 등에 사용되는 배터리일 수 있다.
한편, 상기 송신 모듈(100)은 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 배터리(210)를 충전할 수 있다. 이때, 자기 공진 방식은 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준을 사용할 수 있다.
상기 수신 모듈(200)은 상기 배터리(210)의 전력을 외부로 제공할 수 있다. 이때, 외부는 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치 주변의 수신 기기가 될 수 있다.
상기 스위칭부(130)는 공진 코일부(150)와 상기 송신 및 수신 모듈(110, 120) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 송신 모듈(100) 및 수신 모듈(200) 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 이때, 스위칭 동작을 위한 제어 신호는 상기 스위칭 제어부(140)로부터 제공받을 수 있다.
즉, 스위칭부(130)는 상기 스위칭 제어부(140)로부터 제공받은 제어 신호에 따라, 스위칭 동작을 수행하여 동작 모드에 맞게 송신 모듈(110) 또는 수신 모듈(120) 중 하나가 선택되도록 할 수 있다.
스위칭 제어부(140)는 상기 송신 및 수신 모듈(100, 200)과 각각 연결될 수 있으며, 상기 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이때, 스위칭 제어부(140)는 동작 모드에 따라 송신 모듈(110) 또는 수신 모듈(120) 중 하나가 선택되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 동작 모드는 상기 호스트부(200)의 구성 중 호스트 제어부(220)로부터 제공받을 수 있다. 즉, 호스트 제어부(220)로부터 제공받은 동작 모드 정보에 따라 상기 스위칭 제어부(140)는 현재 동작 모드가 송신 모드인지, 또는 수신 모드인지를 알 수 있다. 이때, 만약 동작 모드가 송신 모드라면, 송신 모듈(110)이 선택될 수 있도록 상기 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어하며, 현재 동작 모드가 수신 모드라면, 수신 모듈(120)이 선택될 수 있도록 상기 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부(140)는 외부와 블루투스 통신을 수행할 수 있다. 이를 통해, 자신의 상태 정보를 외부에 제공할 수 있으며, 외부 기기의 상태 정보를 제공받을 수도 있다. 이때, 상태 정보는 현재 블루투스 통신 상태, 배터리 정보 등이 될 수 있다. 이를 통해, 호스트 제어부(220)에서는 동작 모드를 설정할 수 있으며, 또한, 송신 및 수신이 가능한 상태인지를 판단할 수 있다.
한편, 상기 호스트 제어부(220)는 주변 기기와의 무선 통신 상태를 확인할 수 있으며, 현재 배터리(210)의 상태도 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치가 송신 모드로 동작해야하는지 또는 수신 모드로 동작해야하는지를 판단할 수 있다. 판단 이후에 동작 모드를 송신 모드 또는 수신 모드로 설정할 수 있으며, 스위칭 제어부(140)는 이에 따라 상기 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 동작 모드에 따라 송신 모듈(110) 또는 수신 모듈(120)이 선택되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치는, 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받거나, 또는 외부로 전력을 자기 공진 방식으로 제공하는 공진 코일부(150)를 더 포함할 수 있다.
즉, 무선 전력 송수신 장치의 동작 모드가 송신 모드라면, 배터리(210)에 충전되어 있는 전력을 송신 모듈(110) 및 공진 코일부(150)를 거쳐 외부 수신 기기에 제공할 수 있도록, 스위칭 제어부(140)에서 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
또한, 무선 전력 송수신 장치의 동작 모드가 수신 모드라면, 외부 송신 기기로부터 제공하는 전력을 공진 코일부(150) 및 수신 모듈(120)을 거쳐 배터리(210)에 제공할 수 있도록, 스위칭 제어부(140)에서 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치를 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도2는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치는 공진 코일부(150)와 스위칭부(130) 사이에 위치하는 매칭 회로부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 매칭 회로부(160)는 수신 모드에서 공진 코일부(150)로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 수신 모듈(120)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 매칭 회로부(160)는 송신 모드에서 송신 모듈(110)로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 공진 코일부(150)로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 호스트부(200)는 전력 관리 모듈(230)을 더 포함할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈(Power Management Module, 230)은 호스트 제어부(220)와 연결될 수 있으며, 송신 모듈(110)로 제공되는 전력 또는 수신 모듈(120)로부터 제공받는 전력을 제어할 수 있다.
도3은 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 송신 모듈(110)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도3을 참조하면, 송신 모듈(110)은 증폭기(111) 및 송신 제어부(112)를 포함할 수 있다.
상기 송신 모듈(110)은 본 발명인 무선 전력 송수신 장치가 송신 모드일 때, 배터리(210)로부터 전력을 제공받아 매칭 회로부(160) 및 공진 코일부(150)를 통해 외부 수신기기로 제공할 수 있다.
이때, 송신 모듈(110)은 송신 제어부(112)의 제어에 따라 사전에 설정된 전압 레벨만큼 배터리(210)로부터 제공받은 전력의 전압 레벨을 상기 증폭기(111)에 의해 증폭하여 상기 매칭 회로부(160)로 제공할 수 있다.
도4는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 수신 모듈(120)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도4를 참조하면, 수신 모듈(120)은 정류기(121), 컨버터부(122) 및 수신 제어부(123)를 포함할 수 있다.
상기 수신 모듈(120)은 본 발명인 무선 전력 송수신 장치가 수신 모드일 경우에, 공진 코일부(150) 및 매칭 회로부(160)를 통해 외부 송신 기기로부터 제공받을 수 있다.
이후, 외부로부터 제공받은 전력을 정류기(121)를 통해 정류할 수 있고, 정류된 전력을 상기 컨버터부(122)를 통해 출력 전압으로 변환하여 상기 배터리(210)로 제공할 수 있다. 한편, 상기 수신 제어부(123)는 상기 정류기(121) 및 컨버터부(122)의 동작을 제어할 수 있다.
도5는 도1에 도시한 무선 전력 송수신 장치의 구성 중 스위칭 제어부(140)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도5를 참조하면, 상기 스위칭 제어부(140)는 블루투스 모듈(141) 및 제어부(142)를 포함할 수 있다. 상기 블루투스 모듈(141)은 외부 장치와 불루투스 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있으며, 데이터는 배터리 정보 등을 포함하는 상태 정보일 수 있다.
이에 관해서는 도6 내지 도8을 참조하여 후술하기로 한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 송신 모드시 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 수신 모드시 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 전체 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
도6 및 도8을 참조하여 본 발명인 무선 전력 송수신 장치의 송신 모드시 동작을 설명하기로 한다.
먼저, 스위칭 제어부(140)는 호스트 제어부(220)의 동작 모드가 송신 모드인지 수신 모드인지를 확인할 수 있다(S100).
한편, 본 발명인 무선 전력 송수신 장치의 호스트 제어부(220)는 기본 모드를 수신 모드로 설정해놓을 수 있다(S200).
동작 모드가 송신 모드일 경우, 호스트 제어부(220)에서는 송신 모듈(110)이 동작하도록 스위칭 제어부(140)에 먼저 전력을 공급할 수 있다(S220). 이후, 스위칭 제어부(140)는 송신 모드 설정에 따라 블루투스 모듈(141)을 마스터 모드(master mode)로 동작시킬 수 있다(S221). 다음으로, 스위칭 제어부(140)는 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어하여 송신 모듈(110)과 매칭 회로부(160)과 연결될 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 블루투스 모듈(141)은 외부 수신 장치와 블루투스 통신을 연결할 수 있다(S222). 이후, 상기 외부 수신 장치로부터 상태 정보를 제공받을 수 있으며, 제공받은 상태 정보를 상기 호스트 제어부(220)로 전달할 수 있다. 이와 함께, 송신 모듈(110)에서는 자기 공진 방식으로 외부 수신 장치의 상태 정보에 따라 전력을 송신할 수 있다(S224). 또한, 무선 전력 송수신 장치의 사용자는 호스트부(200)를 통해 필요한 블루투스 서비스를 선택할 수 있으며, 스위칭 제어부(140) 내의 블루투스 모듈(141)은 상기 외부 수신 장치와 지정된 서비스를 수행하기 위해 블루투스 통신을 진행할 수 있다.
도7 및 도8을 참조하여 본 발명인 무선 전력 송수신 장치의 수신 모드시 동작을 설명하기로 한다.
먼저, 스위칭 제어부(140)는 호스트 제어부(220)의 동작 모드가 송신 모드인지 수신 모드인지를 확인할 수 있다(S100).
한편, 본 발명인 무선 전력 송수신 장치의 호스트 제어부(220)는 기본 모드를 수신 모드로 설정해놓을 수 있다(S200).
동작 모드가 수신 모드일 경우, 외부 송신 장치로부터 공진 코일부(150) 및 매칭 회로부(160)를 통해 전력을 제공받을 수 있다. 상기 제공받은 전력을 통해 스위칭 제어부(140)는 동작할 수 있으며, 특별한 사정이 없는 한, 상기 스위칭 제어부(140)는 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 중단시켜 수신 모드를 유지하도록 할 수 있다. 또한 블루투스 모듈(141)은 기본 모드인 슬레이브 모드(slave mode)로 동작할 수 있다. 이와 함께, 외부 송신 장치와의 블루투스 통신으로 연결될 수 있다(S211).
또한, 본 발명인 무선 전력 송수신 장치의 상태 정보를 블루투스 모듈(141)이 상기 외부 송신 장치에 제공할 수 있다(S222).
이후, 무선 전력 송수신 장치는 외부 송신 장치로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받을 수 있으며(S213), 제공받은 전력을 이용하여 배터리(210)를 충전할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 무선 전력 송수신부
110: 송신 모듈
120: 수신 모듈;
130: 스위칭부
140: 스위칭 제어부
150: 공진 코일부
200: 호스트부
210: 배터리
220: 호스트 제어부

Claims (16)

  1. 외부로부터 전력을 제공받아 배터리를 충전하는 송신 모듈;
    상기 배터리의 전력을 상기 외부로 제공하는 수신 모듈;
    상기 송신 모듈 및 상기 수신 모듈 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부;
    상기 외부와 블루투스 통신을 수행하며, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부; 및
    동작 모드 정보를 설정하여 상기 스위칭 제어부에 상기 동작 모드 정보를 제공하는 호스트 제어부; 를 포함하며,
    상기 스위칭 제어부는, 상기 동작 모드에 따라 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신하는 전력 송수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받거나 또는 외부로 전력을 제공하는 공진 코일부; 를 더 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부와 상기 공진 코일부 사이에 위치하고, 상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 수신 모듈에 제공하거나, 상기 송신 모듈로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 공진 코일부로 제공하는 매칭 회로부; 를 더 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송신 모듈은 자기 공진 방식을 이용하여 외부로부터 전력을 제공받으며, 상기 수신 모듈은 자기 공진 방식을 이용하여 외부로 전력을 제공하는 무선 전력 송수신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동작 모드 정보는,
    외부로부터 전력을 제공받아 상기 배터리를 충전하는 송신 모드 및 상기 배터리의 전력을 상기 외부로 제공하는 수신 모드를 포함하는 전력 송수신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는,
    상기 호스트 제어부로부터 제공받은 상기 동작 모드 정보를 확인하고, 상기 동작 모드 정보에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 블루투스 모듈; 을 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 블루투스 모듈은,
    상기 수신 모드에서, 상기 블루투스 통신을 이용하여 상태 정보를 외부로 제공하고,
    상기 송신 모드에서, 상기 블루투스 통신을 이용하여 외부의 상태 정보를 제공받는 무선 전력 송수신 장치.
  8. 배터리를 포함하고, 동작 모드를 설정하고, 이에 따라 외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신하는 호스트부; 및
    상기 동작 모드가 수신 모드라면 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 제공받아 상기 배터리를 충전하고, 상기 동작 모드가 송신 모드라면, 상기 배터리 전력을 자기 공진 방식을 이용하여 상기 외부로 제공하는 무선 전력 송수신부; 를 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 무선 전력 송수신부는,
    외부와 자기 공진 방식을 이용하여 상기 전력을 송수신하는 공진 코일부;
    상기 수신 모드에서, 외부로부터 자기 공진 방식을 이용하여 상기 전력을 제공받는 수신 모듈;
    상기 송신 모드에서, 자기 공진 방식을 이용하여 외부로 상기 전력을 제공하는 송신 모듈;
    상기 수신 모듈 및 송신 모듈 중 하나가 선택되도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭부; 및
    상기 동작 모드에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부; 를 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는,
    외부와 블루투스 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 블루투스 모듈; 및
    상기 동작 모드에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 동작 모드에 따라 상기 블루투스 모듈의 모드를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 동작 모드가 송신 모드라면, 상기 블루투스 모듈을 마스터(master) 모드로 설정하고, 상기 동작 모드가 수신 모드라면, 상기 블루투스 모듈을 슬레이브(slave) 모드로 설정하는 무선 전력 송수신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 블루투스 모듈은,
    상기 마스터 모드일 경우에, 외부로부터 블루투스 통신을 이용하여 상태 정보를 제공받으며,
    상기 슬레이브 모드일 경우에, 상기 블루투스 통신을 이용하여 외부에 상태 정보를 제공하는 무선 전력 송수신 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 수신 모듈은,
    상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력을 정류하는 정류기; 및
    상기 정류기로부터 제공된 전력을 출력 전압으로 변환하여 상기 배터리로 제공하는 컨버터부; 를 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 송신 모듈은,
    상기 배터리로부터 제공받은 전력을 증폭하는 증폭기; 를 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 스위칭부와 상기 공진 코일부 사이에 위치하고, 상기 공진 코일부로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 수신 모듈에 제공하거나, 상기 송신 모듈로부터 제공받은 전력의 임피던스를 조절하여 상기 공진 코일부로 제공하는 매칭 회로부; 를 더 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 동작 모드는,
    기본 모드가 수신 모드인 무선 전력 송수신 장치.
  16. 제7항에 있어서, 상기 호스트부는,
    상기 배터리;
    상기 배터리에 공급되는 전력을 제어하는 전력 관리 모듈; 및
    상기 동작 모드를 설정하는 호스트 제어부; 를 포함하는 무선 전력 송수신 장치.
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