KR20170018678A - 무선 전력 전송 제어 장치 및 무선 전력 전송 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 전송 제어 장치 및 무선 전력 전송 제어 방법 Download PDF

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KR20170018678A
KR20170018678A KR1020150112612A KR20150112612A KR20170018678A KR 20170018678 A KR20170018678 A KR 20170018678A KR 1020150112612 A KR1020150112612 A KR 1020150112612A KR 20150112612 A KR20150112612 A KR 20150112612A KR 20170018678 A KR20170018678 A KR 20170018678A
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전윤호
양정웅
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주식회사 한컴지엠디
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무선 전력 전송 제어 장치가 개시된다. 일 실시예는 복수의 무선 전력 전송 방식으로 타겟 디바이스에 전력을 공급하도록 동작하는 소프트웨어를 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 액세스하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스가 감지되는 경우, 상기 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성하고, 상기 시그널링 메시지가 상기 타겟 디바이스로 전송되도록 제어하며, 상기 타겟 디바이스로부터 응답이 수신되는 경우, 상기 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어한다.

Description

무선 전력 전송 제어 장치 및 무선 전력 전송 제어 방법{APPRATUS OF CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMITTER AND METHOD OF CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMITTER}
아래 실시예들은 무선 전력 전송 장치를 제어하는 기술에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 PC 등 이동 단말은 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 복수의 무선 충전 기술이 있는데, 복수의 무선 충전 기술은 서로 호환성이 낮다. 복수의 무선 충전 기술을 동시에 지원할 수 있는 기술이 필요하다.
한편, 무선 충전과 관련하여 2013년 09월 23일에 출원되고, 2015년 06월 03일에 공개된 한국 공개특허공보 제10-2015-0060827호(출원인: 삼성전자, 발명의 명칭: 무선 전력 송신을 위한 방법 및 장치)가 있다. 상기 한국 공개특허공보에는 코디네이팅(coordinating) 송신기와 각 수신기 간의 각 무선 통신 링크를 수립하고, 상기 코디네이팅 송신기에 전압을 적용하고 상기 적용된 전압에 응답하여 각 수신기가 유도 전류를 측정하도록 구성함으로써 상기 코디네이팅 송신기와 각 수신기 간의 각 상호 임피던스(mutual impedance)를 측정하며, 상응하는 상호 임피던스를 기반으로 상기 코디네이팅 송신기와 각 수신기에 대한 각 정합 임피던스를 계산하고, 각 수신기가 상기 각 정합 임피던스를 가지도록 조정하는 것을 가능하게 하기 위해 각 수신기로 상기 각 정합 임피던스를 송신하고, 상기 코디네이팅 송신기가 상기 각 정합 임피던스를 가지도록 조정하는 무선 전력 송신 방법이 개시된다.
실시예들은 복수의 무선 전력 수신 방식을 지원하는 단말에게 전력을 전송할 수 있다. 또한, 실시예들은 복수의 단말에게 무선으로 전력을 전송할 수 있고, 복수의 단말이 서로 다른 무선 전력 수신 방식을 지원하는 경우, 복수의 단말 각각에게 전력을 전송할 수 있다.
일 측에 따른 무선 전력 전송 제어 장치는 복수의 무선 전력 전송 방식으로 타겟 디바이스에 전력을 공급하도록 동작하는 소프트웨어를 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 액세스하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스가 감지되는 경우, 상기 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성하고, 상기 시그널링 메시지가 상기 타겟 디바이스로 전송되도록 제어하며, 상기 타겟 디바이스로부터 응답이 수신되는 경우, 상기 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어한다.
상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스로부터 상기 시그널링 메시지에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 다른 하나에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성할 수 있다.
상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 상기 전력의 전송을 중단하도록 제어할 수 있다.
상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스로 전송된 상기 전력에 대한 과금 데이터가 생성되도록 제어할 수 있다.
상기 소프트웨어는, 상기 타겟 다바이스가 상기 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단하고 상기 권한이 있는 경우 상기 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 소프트웨어는, 상기 타겟 디바이스 이외의 물체가 상기 전력을 수신하는 경우, 상기 전력의 전송을 중단하도록 제어할 수 있다.
상기 소프트웨어는, 인밴드 통신 및 아웃밴드 통신 중 적어도 하나를 통해 상기 타겟과 통신하도록 제어할 수 있다.
상기 복수의 무선 전력 전송 방식은, 자기 유도 방식 및 공진 방식을 포함한다.
일 측에 따른 무선 전력 전송 제어 방법은 타겟 디바이스가 감지되는 경우, 상기 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성하는 단계; 상기 시그널링 메시지가 상기 타겟 디바이스로 전송되도록 제어하는 단계; 및 상기 타겟 디바이스의 응답이 수신되는 경우, 상기 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어하는 단계를 포함한다.
상기 타겟 디바이스로부터 상기 시그널링 메시지에 대한 상기 응답이 수신되지 않은 경우, 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 다른 하나에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 상기 전력의 전송이 중단되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 디바이스로 전송된 상기 전력에 대한 과금 데이터가 생성되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 다바이스가 상기 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단하고 상기 권한이 있는 경우 상기 전력이 전송되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 디바이스 이외의 물체가 상기 전력을 수신하는 경우, 상기 전력의 전송이 중단되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
인밴드 통신 및 아웃밴드 통신 중 적어도 하나를 통해 상기 타겟과 통신하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 무선 전력 전송 방식은, 자기 유도 방식 및 공진 방식을 포함할 수 있다.
실시예들은 서로 다른 무선 전력 수신 방식을 지원하는 다양한 단말에게 무선 전력을 전송할 수 있다. 또한, 실시예들은 단말들이 서로 다른 무선 전력 수신 방식을 지원하는 경우, 단말들 각각으로 무선 전력을 전송할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스 디바이스를 포함하는 소스 디바이스의 전력 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치(110)는 메모리(111) 및 컨트롤러(112)를 포함한다. 소스 디바이스는 무선 전력 전송 제어 장치(110), 안테나(120), 통신 인터페이스(130), 및 응용 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
메모리(111)는 복수의 무선 전력 전송 방식으로 타겟 디바이스에 전력을 공급하도록 동작하는 소프트웨어를 저장한다. 예를 들어, 소프트웨어는 펌웨어(firmware)일 수 있고, 메모리(110)은 비휘발성 메모리인 ROM일 수 있다. 복수의 무선 전력 전송 방식은, 예를 들어, 자기 유도 방식 및 공진 방식을 포함할 수 있다. 자기 유도 방식과 관련된 표준 규격은 PMA(Power Matters Alliance) 및 WPC(Wireless Power Consortium)를 포함하고, 공진 방식과 관련된 표준 규격은 A4WP(Alliance for Wireless Power)를 포함한다. 무선 전력 전송 제어 장치(110)는 복수의 표준 규격을 지원할 수 있다.
컨트롤러(112)는 메모리(111)에 액세스한다. 컨트롤러(112)는 메모리(111)에 액세스하여 소프트웨어를 실행할 수 있다.
<타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 전송 방식 확인>
타겟 디바이스가 감지되는 경우, 소프트웨어는 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성한다. 무선 전력 수신 방식은, 예를 들어, 자기 유도 방식 및 공진 방식 중 어느 하나일 수 있다. 타겟 디바이스는 PMA, WPC, 및 A4WP 중 어느 하나를 지원할 수 있다. 또한, 타겟 디바이스는 복수의 표준 규격을 지원할 수 있다.
소프트웨어는 복수의 표준 규격, 예를 들어, PMA, WPC, 및 A4WP 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성할 수 있다.
소프트웨어는 시그널링 메시지가 타겟 디바이스로 전송되도록 제어한다. 예를 들어, 소프트웨어는 통신 인터페이스(130)가 시그널링 메시지를 타겟 디바이스로 전송하도록 통신 인터페이스(130)를 제어할 수 있다.
타겟 디바이스로부터의 응답이 수신되는 경우, 소프트웨어는 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어한다. 예를 들어, 타겟 디바이스로 전송된 시그널링 메시지는 A4WP에 대응한다고 가정하자. 타겟 디바이스가 A4WP를 지원하는 경우, 시그널링 메시지의 응답을 전송할 수 있고, 타겟 디바이스가 A4WP를 지원하지 않는 경우, 시그널링 메시지에 대한 응답을 무선 전력 전송 제어 장치(110)로 전송할 수 없다. 타겟 디바이스의 응답이 있는 경우, 소프트웨어는 타겟 디바이스의 무선 전력 수신 방식을 확인할 수 있다.
소프트웨어는 안테나(120)가 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 도 1에는 안테나(120)가 1개 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 안테나(120)는 복수 개 일 수 있다. 예를 들어, 안테나(120)의 개수는 무선 전력 전송 제어 장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식의 개수에 대응할 수 있다. 달리 표현하면, 안테나(120)의 개수는 무선 전력 전송 제어 장치가 지원하는 표준 규격의 개수에 대응할 수 있다.
타겟 디바이스로부터 시그널링 메시지에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 소프트웨어는 복수의 무선 전력 전송 방식 중 다른 하나에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 타겟 디바이스로 전송된 시그널링 메시지는 A4WP에 대응한다고 할 때, 타겟 디바이스가 WPC를 지원하는 경우, 타겟 디바이스는 A4WP에 대응하는 시그널링 메시지를 읽을 수 없다. 이로 인해, 타겟 디바이스는 무선 전력 전송 제어 장치(110)로 응답을 전송할 수 없다. 이 경우, 소프트웨어는 A4WP와 다른 표준 규격에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성할 수 있다. 소프트웨어는 통신 인터페이스(130)가 제2 시그널링 메시지를 전송하도록 제어할 수 있고, 타겟 디바이스로부터 제2 시그널링 메시지에 대한 응답이 수신되는 경우, 소프트웨어는 타겟 디바이스의 무선 전력 수신 방식을 확인할 수 있다.
<타겟 디바이스와의 통신>
소스 디바이스는 통신 인터페이스(130)를 통해 인밴드 통신 및 아웃밴드 통신 중 적어도 하나를 통해 타겟 디바이스와 통신할 수 있다. 인밴드 통신의 경우, 무선 전력의 전송에 이용되는 주파수를 통해 소스 디바이스는 타겟 디바이스와 통신할 수 있고, 아웃밴드 통신의 경우, 무선 전력의 전송에 이용되는 주파수와 다른 주파수를 통해 소스 디바이스는 타겟 디바이스와 통신할 수 있다.
타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 소프트웨어는 타겟 디바이스로의 무선 전력을 더 이상 전송하지 않도록 무선 전력 전송 제어 장치(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 타겟 디바이스는 무선 전력 전송 제어 장치(110)를 포함하는 소스 디바이스로 메시지를 전송할 수 있고, 소스 디바이스는 소프트웨어의 제어에 의해 전력을 전송하지 않을 수 있다.
<타겟 디바이스에 대한 무선 전력 과금>
소프트웨어는 타겟 디바이스로 전송된 전력에 대한 과금 데이터가 생성되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 제어 장치(110)는 I2C 포트를 포함할 수 있고, I2C 포트를 통해 다른 집적 회로 및/또는 다른 응용 프로세서(Application Processor)(140)와 통신할 수 있다. 타겟 디바이스가 충전되는 경우, 소프트웨어의 실행으로 과금 데이터가 생성될 수 있다. 또는, 타겟 디바이스가 충전되는 경우, 소프트웨어는 제어 신호를 생성할 수 있고, I2C 포트를 통해 제어 신호를 다른 집적 회로 및/또는 다른 응용 프로세서(140)로 전송할 수 있다. 응용 프로세서(140)는 제어 신호를 기초로 과금 데이터를 생성할 수 있다. 과금 데이터가 타겟 디바이스로 전송될 수 있고, 타겟 디바이스는 과금 데이터를 수신하여 디스플레이에 출력할 수 있다.
<타겟 디바이스에 대한 권한 인증>
또한, 소프트웨어는 타겟 디바이스가 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단하고, 권한이 있는 경우 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 제어 장치(110)는 I2C 포트를 통해 다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)와 통신할 수 있다. 소프트웨어는 타겟 디바이스가 전력을 수신할 권한이 있는지 판단할 수 있다. 또는, 소프트웨어는 다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)가 타겟 디바이스의 전력 수신 권한이 있는지 판단하도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 소프트웨어는 제어 신호를 생성할 수 있고, I2C 포트를 통해 제어 신호를 다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)로 전송할 수 있다. 응용 프로세서(140)는 타겟 디바이스가 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단할 수 있고, 권한이 있으면 전력이 타겟 디바이스로 전송되도록 할 수 있다. 권한이 없으면, 다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)는 무선 충전을 이용할 수 없음을 나타내는 메시지가 전송되도록 할 수 있다.
다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)는 타겟 디바이스의 식별 정보를 이용하여 타겟 디바이스가 전력 수신 권한이 있는지 판단할 수 있다. 여기서, 타겟 디바이스의 식별 정보는 소스 디바이스와 타겟 디바이스 사이의 시그널링 동안 소스 디바이스로 전송될 수 있다. 다른 집적 회로 및/또는 응용 프로세서(140)는 식별 정보를 테이블과 비교할 수 있다. 여기서, 테이블은 전력 수신 권한이 있는 타겟 디바이스들의 식별 정보를 포함할 수 있다.
<비-타겟 물체에 대한 무선 전력 전송 제어>
일 실시예에 있어서, 타겟 디바이스로 전력이 전송되는 동안, 소스 디바이스의 충전 커버리지에 타겟 디바이스 이외의 물체가 위치할 수 있다. 이 때, 소프트웨어는 전력의 전송을 중단하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 소스 디바이스가 전력 100을 전송한다고 하자. 타겟 디바이스가 전력 100을 수신하면, 타겟 디바이스는 자신이 수신한 전력량을 소스 디바이스에게 알릴 수 있다. 즉, 전력 100을 수신함을 나타내는 메시지가 소스 디바이스로 전송될 수 있다. 이 때, 도체와 같은 물체가 충전 커버리지에 위치하는 경우, 소스 디바이스가 전력 100을 전송하여도 물체에 의해 타겟 디바이스는 전력 100을 수신하지 못할 수 있다. 즉, 소스 디바이스의 전송 전력의 일부가 물체로 향할 수 있다. 타겟 디바이스는 자신이 수신한 전력량을 소스 디바이스로 전송할 수 있다. 이 때, 소스 디바이스는 자신의 전송 전력량과 타겟 디바이스의 수신 전력량이 다름을 확인할 수 있고, 소스 디바이스 자신과 커플링되지 않은 물체가 있음을 확인할 수 있다. 확인을 기초로 소스 디바이스는 전력의 전송을 중단할 수 있다.
소스 디바이스는 안테나(120)를 통해 출력되는 전송 전력의 정보 및 타겟 디바이스로부터 전송된 메시지에 포함된 수신 전력 정보를 비교할 수 있고, 전송 전력량과 수신 전력량이 일치하지 않으면 전력의 전송을 중단할 수 있다.
<둘 이상의 무선 전력 방식을 지원하는 타겟 디바이스 >
일 실시예에 있어서, 타겟 디바이스는 둘 이상의 무선 전력 수신 방식을 지원할 수 있다. 예를 들어, 타겟 디바이스는 WPC 및 PMA를 모두 지원할 수 있다. 여기서, 소스 디바이스가 WPC에 대응하는 시그널링 메시지를 타겟 디바이스로 전송하면, 타겟 디바이스는 시그널링 메시지에 대한 응답을 소스 디바이스로 전송한다. 소스 디바이스는 타겟 디바이스의 무선 전력 수신 방식을 확인하였으므로, 타겟 디바이스로 PMA에 대응하는 시그널링 메시지를 전송하지 않을 수 있다. 또는, 소스 디바이스는 PMA에 대응하는 시그널링 메시지를 타겟 디바이스로 전송할 수 있다. 타겟 디바이스는 PMA에 대응하는 시그널링 메시지의 응답을 소스 디바이스로 전송할 수 있다. 소스 디바이스는 타겟 디바이스가 WPC 및 PMA를 지원함을 확인할 수 있고, WPC 및 PMA 중 어느 하나를 무선 전력 전송 방식으로 결정하여 타겟 디바이스에게 전력을 전송할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스 디바이스를 포함하는 소스 디바이스의 전력 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 소스 디바이스(210)는 안테나(211)를 통해 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)로 전력을 전송할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 복수의 무선 전력 전송 방식을 지원할 수 있다. 예를 들어, 소스 디바이스(210)는 자기 유도 방식 및 공진 방식을 지원할 수 있다. 또한, 소스 디바이스(210)는 WPC, PMA, 및 A4WP의 표준 규격을 지원할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 복수의 표준 규격을 지원할 수 있어 서로 다른 표준 규격을 지원하는 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)에게 전력을 전송할 수 있다.
소스 디바이스(210)는 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)의 무선 전력 수신 방식을 확인할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)에게 시그널링 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 소스 디바이스(210)는 타임 쉐어링(Time Sharing) 방식으로 타겟 디바이스로 시그널링 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 소스 디바이스(210)는 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)에게 WPC에 대응하는 제1 시그널링 메시지를 전송할 수 있다. 타겟 디바이스(220)가 제1 시그널링 메시지에 대한 응답을 소스 디바이스(210)로 전송하는 경우, 소스 디바이스(210)는 타겟 디바이스(220)가 WPC를 지원함을 확인할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 타겟 디바이스(230 및 240)로부터 응답을 수신하지 못하였으므로, PMA에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 타겟 디바이스(230 및 240)로 전송할 수 있다. 타겟 디바이스(230)가 제2 시그널링 메시지에 대한 응답을 소스 디바이스(210)로 전송하는 경우, 소스 디바이스(210)는 타겟 디바이스(230)가 PMA를 지원함을 확인할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 타겟 디바이스(240)로부터 응답을 수신하지 못하였으므로, A4WP에 대응하는 제3 시그널링 메시지를 타겟 디바이스(240)로 전송할 수 있다. 타겟 디바이스(230)가 제3 시그널링 메시지에 대한 응답을 소스 디바이스(210)로 전송하는 경우, 소스 디바이스(210)는 타겟 디바이스(240)가 A4WP를 지원함을 확인할 수 있다.
복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)의 무선 전력 수신 방식이 확인되는 경우, 소스 디바이스(210)는 복수의 타겟 디바이스(220, 230, 및 240)에게 전력을 전송할 수 있다. 소스 디바이스(210)는 WPC에 따른 전력을 타겟 디바이스(220)를 전송할 수 있고, PMA에 따른 전력을 타겟 디바이스(230)로 전송할 수 있으며, A4WP에 따른 전력을 타겟 디바이스(240)로 전송할 수 있다.
도 1을 통해 기술된 사항들은 도 2를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 전력 전송의 일례는 WPC에 따른 전력 전송일 수 있다.
도 3을 참조하면, 소스 디바이스(300)는 통신 및 제어부(310), 전력 변환부(320), 및 전송 코일(330)을 포함한다. 도 3에 도시되지 않았으나, 소스 디바이스(300)는 시스템부를 더 포함할 수 있다.
소스는 전력 변환부(320)로 전력을 공급할 수 있다. 수신 코일을 포함하는 타겟 디바이스가 소스 디바이스(300)에 근접하는 경우, 전송 코일(330)에 흐르는 전류는 변화할 수 있다. 전송 코일은 1차 코일로 동작하고, 수신 코일은 2차 코일로 동작하므로, 2차 코일에는 유도 기전력이 발생하고, 유도 기전력에 의해 타겟 디바이스는 충전될 수 있다.
타겟 디바이스는 통신을 위해 부하를 변동하여 변조할 수 있고, 패킷을 소스 디바이스로 전송할 수 있다. 통신 및 제어부(310)는 패킷을 복조할 수 있다.
시스템부는 복수의 동작 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템부는 선택(Selection) 상태, 핑(Ping) 상태, 식별/설정(Identification/Configuration) 상태, 및 전력 전송(Power Transfer) 상태를 포함할 수 있다.
시스템부가 선택 상태로 동작하는 경우, 소스 디바이스(300)는 충전 커버리지 내에 물체(object)가 있는지 확인할 수 있다. 물체가 충전 커버리지에 있는 경우, 시스템부는 핑 상태로 진입할 수 있고, 소스 디바이스(300)는 물체에게 메시지를 전송할 수 있다. 이 때, 물체에게 전송되는 메시지는 도 1 내지 도 2를 통해 기술된 시그널링 메시지일 수 있다. 물체의 응답이 수신되는 경우, 물체는 전력 수신이 가능한 타겟 디바이스로 확인될 수 있다. 시스템부는 식별/설정 상태로 진입할 수 있고, 소스 디바이스(300)는 타겟 디바이스를 식별할 수 있으며, 전력 전송을 위한 설정 정보를 획득할 수 있다. 타겟 디바이스가 식별되고, 설정 정보가 획득된 경우, 시스템부는 전력 전송 상태로 진입할 수 있고, 소스 디바이스(300)는 전력을 타겟 디바이스로 전송할 수 있다.
도 3을 통해 기술된 전력 전송 및 소스 디바이스는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 전력 전송 및 소스 디바이스는 전술한 예로 한정되지 않는다.
도 4는 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 전력 전송의 일례는 A4WP에 따른 전력 전송일 수 있다.
도 4를 참조하면, 소스 디바이스(400)는 전력부(410), 증폭부(420), 매칭 회로(430), 및 소스 공진기(440)를 포함한다. 도 4에는 도시되지 않았으나 소스 디바이스(400)는 통신부를 더 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 아웃 밴드 통신을 통해 타겟 디바이스에 데이터를 전송할 수 있다.
전력부(410)는 외부로부터 교류 신호를 입력 받을 수 있고, 교류 신호를 이용하여 전력을 발생시킬 수 있다. 전력부(410)는 교류 신호를 정류하여 DC 전압을 출력할 수 있다. 전력부(410)는 DC 전압을 증폭부(420)로 제공할 수 있다.
증폭부(420)는 스위칭 펄스 신호를 기초로 DC 전압을 AC 전압으로 변환할 수 있다. 여기서, 증폭부(420)는 공진 주파수를 갖는 AC 전압을 생성할 수 있다.
매칭 회로(430)는 소스 공진기(440)의 공진 대역폭(Resonance Bandwidth) 또는 소스 공진기(440)의 임피던스 매칭 주파수를 설정할 수 있다. 또한, 매칭 회로(430)는 소스 공진기(440)의 공진 주파수를 조절할 수 있다. 공진 주파수는 커패시턴스 및 인덕턴스를 기초로 정의되므로, 매칭 회로(430)는 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 조절하여 공진 주파수를 조절할 수 있다. 소스 공진기의 공진 대역폭 또는 소스 공진기의 임피던스 매칭 주파수에 따라 소스 공진기(440)의 Q-factor가 결정될 수 있다.
소스 공진기(440)는 전자기 에너지를 타겟 디바이스로 전달할 수 있다. 소스 공진기(440)는 공진 대역폭 내에서 공진할 수 있다.
도 4를 통해 기술된 전력 전송 및 소스 디바이스는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 전력 전송 및 소스 디바이스는 전술한 예로 한정되지 않는다.
도 5는 일 실시예에 따른 소스 디바이스의 전력 전송의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 타겟 디바이스(520)는 전기 이동체(500)에 포함될 수 있고, 소스 디바이스(510)로부터 전송된 전력은 전기 이동체(500)의 배터리를 충전하는데 이용될 수 있다.
소스 디바이스(510)는 타겟 디바이스(520)의 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 타겟 디바이스(520)로 시그널링 메시지를 전송한다. 시그널링 메시지에 대한 응답을 타겟 디바이스(520)로부터 수신하여 타겟 디바이스(520)의 무선 전력 수신 방식이 확인되는 경우, 소스 디바이스(510)는 전력을 전송한다.
전력을 전송하기 전에, 소스 디바이스(510)는 타겟 디바이스(520)의 전력 수신 권한이 있는지 여부를 확인할 수 있다. 전력 수신 권한이 있는 경우, 소스 디바이스(510)는 타겟 디바이스(520)로 전력을 전송할 수 있다.
전기 이동체(500)의 배터리가 완전 충전되는 경우, 소스 디바이스(510)는 전력의 전송을 중단할 수 있다. 또한, 소스 디바이스(510)는 전송된 전력에 대한 과금 데이터를 생성할 수 있고, 과금 데이터를 타겟 디바이스로 전송할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 통해 기술된 사항들은 도 5를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 일 실시에에 따른 무선 전력 전송 제어 방법은 무선 전력 전송 제어 장치에 의해 수행될 수 있다.
무선 전력 전송 제어 장치는 타겟 디바이스가 감지되는 경우, 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성한다(610)
무선 전력 전송 제어 장치는 시그널링 메시지가 타겟 디바이스로 전송되도록 제어한다(620).
무선 전력 전송 제어 장치는 타겟 디바이스의 응답이 수신되는 경우, 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어한다(630).
도 1 내지 도 5를 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서,
    복수의 무선 전력 전송 방식으로 타겟 디바이스에 전력을 공급하도록 동작하는 소프트웨어를 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 액세스하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 디바이스가 감지되는 경우, 상기 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성하고,
    상기 시그널링 메시지가 상기 타겟 디바이스로 전송되도록 제어하며,
    상기 타겟 디바이스로부터 응답이 수신되는 경우, 상기 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 디바이스로부터 상기 시그널링 메시지에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 다른 하나에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 상기 전력의 전송을 중단하도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 디바이스로 전송된 상기 전력에 대한 과금 데이터가 생성되도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 다바이스가 상기 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단하고 상기 권한이 있는 경우 상기 전력을 전송하도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    상기 타겟 디바이스 이외의 물체가 상기 전력을 수신하는 경우, 상기 전력의 전송을 중단하도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소프트웨어는,
    인밴드 통신 및 아웃밴드 통신 중 적어도 하나를 통해 상기 타겟과 통신하도록 제어하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 무선 전력 전송 방식은,
    자기 유도 방식 및 공진 방식을 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 장치.
  9. 무선 전력 전송 제어 장치의 무선 전력 전송 제어 방법에 있어서,
    타겟 디바이스가 감지되는 경우, 상기 타겟 디바이스가 지원하는 무선 전력 수신 방식을 확인하기 위해 복수의 무선 전력 전송 방식 중 어느 하나에 대응하는 시그널링 메시지를 생성하는 단계
    상기 시그널링 메시지가 상기 타겟 디바이스로 전송되도록 제어하는 단계; 및
    상기 타겟 디바이스의 응답이 수신되는 경우, 상기 타겟 디바이스로 전력이 전송되도록 제어하는 단계
    를 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 디바이스로부터 상기 시그널링 메시지에 대한 상기 응답이 수신되지 않은 경우, 상기 복수의 무선 전력 전송 방식 중 다른 하나에 대응하는 제2 시그널링 메시지를 생성하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 디바이스가 완전 충전되는 경우, 상기 전력의 전송이 중단되도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 디바이스로 전송된 상기 전력에 대한 과금 데이터가 생성되도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 다바이스가 상기 전력을 수신할 권한이 있는지 여부를 판단하고 상기 권한이 있는 경우 상기 전력이 전송되도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 디바이스 이외의 물체가 상기 전력을 수신하는 경우, 상기 전력의 전송이 중단되도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    인밴드 통신 및 아웃밴드 통신 중 적어도 하나를 통해 상기 타겟과 통신하도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 무선 전력 전송 방식은,
    자기 유도 방식 및 공진 방식을 포함하는,
    무선 전력 전송 제어 방법.
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