KR20190128708A - 충전 대기 설비, 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 - Google Patents

충전 대기 설비, 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입력 전압을 수신하고, 또한 입력 전압을 변환시켜 전압 변환 회로(203)의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 데에 사용되는 전압 변환 회로(203), 충전 대기 설비(300)에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 전압 변환 회로(203)의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 데에 사용되는 무선 송신 회로(201) 및 무선 충전 과정에서 충전 대기 설비(300)와 무선 통신하여 충전 대기 설비(300)의 배터리(305)의 정보를 획득하고, 또한 배터리(305)의 정보에 따라 무선 송신 회로(201)의 공진 주파수를 조정하여 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정하는 데에 사용되는 제 1 제어 회로(202)를 포함하는 무선 충전 장치를 제공한다. 무선 충전 장치(200)는 무선 충전 과정의 발열을 감소하고, 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명은 또한 충전 대기 설비(300), 무선 충전 방법 및 무선 충전 시스템(10)을 제공한다.

Description

충전 대기 설비, 무선 충전 장치, 무선 충전 방법 및 무선 충전 시스템
본 발명은 충전 기술 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 충전 대기 설비, 무선 충전 장치, 무선 충전 방법 및 무선 충전 시스템에 관한 것이다.
무선 충전이 보급됨에 따라, 점점 더 많은 전자 장치가 무선 충전 기능을 지원한다. 무선 충전 기술의 무선 전기 에너지 전송 방식은, 전자기 유도 유형, 전자기 공명 유형 및 전자기 방사 유형을 포함한다. 전자기 유도 무선 충전 기술을 예로 들면, 전자기 유도 유형의 무선 전기 에너지 전송 원리는 코일 커플링에 의해 에너지를 전송하고, 송신단과 수신단에 각각 하나의 코일을 설치한다. 송신단은 고주파 교류 신호에 연결되어 전자기 신호를 생성하고, 수신단은 수신된 전자기 신호를 코일에 의해 전류로 변환하고, 전류는 정류, 전압 조정 등 회로에 의해 처리된 후에 장치에 전기 에너지를 제공한다.
무선 충전 기술을 사용하면, 충전 대기 설비에 충전 케이블 연결용 인터페이스를 설치할 필요가 없다. 또한 충전 과정에서 케이블을 연결하지 않기 때문에, 충전이 더욱 편리해진다.
관련 기술의 무선 충전 기술에 있어서, 적어도 무선 충전 과정에 장치의 발열이 엄중하다는 단점이 있다.
본 발명은 관련 기술의 단점을 해결하기 위하여 충전 대기 설비, 무선 충전 장치, 무선 충전 방법 및 무선 충전 시스템를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 제 1 양태에서, 본 발명은 무선 충전 장치를 제공한다. 상기 무선 충전 장치는 전압 변환 회로, 무선 송신 회로 및 제 1 제어 회로를 포함한다. 상기 전압 변환 회로는 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 데에 사용된다. 상기 무선 송신 회로는 상기 충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 데에 사용된다. 상기 제 1 제어 회로는 상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 전압 변환 회로는 전원 공급 장치에 연결되고,
상기 제 1 제어 회로는, 또한 상기 전원 공급 장치가 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보에 따라 상기 전압 변환 회로에 제공하는 전류의 전압값 및/또는 전류값을 조정하도록, 상기 전원 공급 장치와 통신하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 1 제어 회로는 또한 상기 충전 대기 설비와 통신하여 충전 모드를 확인하는 데에 사용되며, 상기 충전 모드는 제 1 충전 모드 및 제 2 충전 모드를 포함하고, 상기 제 1 충전 모드에서의 무선 송신 회로의 최대 송신 전력은 상기 제 2 충전 모드에서의 무선 송신 회로의 최대 송신 전력보다 크다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 1 제어 회로는 또한 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치의 유형을 확인하고, 상기 충전 대기 설비와 통신하여 상기 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드를 확인하며, 또한 상기 전원 공급 장치의 유형 및/또는 상기 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드에 따라 채용하는 충전 모드를 확인하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 1 제어 회로는 또한 상기 전원 공급 장치가 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치인 경우에 제 1 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하도록, 상기 전압 변환 회로를 제어하여 상기 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압을 변환시키는 데에 사용되며, 그 중에서, 상기 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치에 의해 제공되는 출력 전압은 미리 설정된 전압값보다 낮다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 1 제어 회로는 또한 배터리 정보에 따라 충전 대기 설비의 강압 회로의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 획득하고, 상기 강압 회로의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하는 데에 사용된다.
제 2 양태에서, 본 발명은 충전 대기 설비를 제공한다. 상기 충전 대기 설비는 배터리, 무선 수신 회로, 강압 회로, 검출 회로, 제 2 제어 회로를 포함한다. 상기 무선 수신 회로는 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 데에 사용된다. 상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 배터리를 충전하는 데에 사용된다. 상기 검출 회로는 상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 데에 사용된다. 상기 제 2 제어 회로는 상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 배터리는 서로 직렬로 연결된 N개의 셀을 포함하고, 그 중에서 N은 1보다 큰 자연수이다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 강압 회로는 Buck 회로 또는 차지 펌프이다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 배터리 정보에 따라 충전 대기 설비의 강압 회로의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 획득하고, 상기 전압 차이에 따라 상기 무선 충전 장치에 조정 정보를 전송하는 데에 사용되며, 상기 조정 정보는 상기 강압 회로의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 상기 무선 충전 장치에 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하도록 지시하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 충전 대기 설비는 변환 회로를 더 포함하고, 상기 변환 회로는 상기 배터리를 충전하도록 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 수행하는 데에 사용되며,
상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 강압 회로와 상기 변환 회로 사이의 전환을 제어하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 무선 충전 장치와 통신하여 상기 강압 회로가 작동하도록 제어하거나 또는 상기 변환 회로가 작동하도록 제어하는 것을 확인하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 배터리의 온도에 따라 상기 강압 회로와 상기 변환 회로 사이의 전환을 제어하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함한다.
제 3 양태에서, 본 발명은 충전 대기 설비에 적용되는 무선 충전 방법을 제공한다. 상기 무선 충전 방법은,
무선 수신 회로를 이용하여 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 단계;
강압 회로를 이용하여 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 충전 대기 설비의 배터리를 충전하는 단계;
상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 단계;
상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 단계;
를 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 방법은,
상기 배터리를 충전하도록 변환 회로를 이용하여 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 수행하는 단계;
상기 무선 충전 장치와 통신하여 상기 강압 회로가 작동하도록 제어하거나 또는 상기 변환 회로가 작동하도록 제어하는 것을 확인하는 단계;
를 더 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함한다.
제 4 양태에서, 본 발명은 무선 충전 장치에 적용되는 무선 충전 방법을 제공한다. 상기 무선 충전 방법은,
전압 변환 회로를 이용하여 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 단계;
충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 무선 송신 회로를 이용하여 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 단계;
상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 단계;
를 포함한다.
제 5 양태에서, 본 발명은 무선 충전 시스템을 제공한다. 상기 무선 충전 시스템은 무선 충전 장치와 충전 대기 설비를 포함한다. 상기 충전 대기 설비는 배터리, 무선 수신 회로, 강압 회로, 검출 회로, 제 2 제어 회로를 포함한다. 상기 무선 수신 회로는 상기 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 데에 사용된다. 상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 배터리를 충전하는 데에 사용된다. 상기 검출 회로는 상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 데에 사용된다. 상기 제 2 제어 회로는 상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 데에 사용된다. 상기 무선 충전 장치는 전압 변환 회로, 무선 송신 회로 및 제 1 제어 회로를 포함한다. 상기 전압 변환 회로는 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 데에 사용된다. 상기 무선 송신 회로는 상기 충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 데에 사용된다. 상기 제 1 제어 회로는 상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 데에 사용된다.
상술한 기술 방안에 있어서, 충전 대기 설비와 무선 충전 장치 사이의 무선 통신을 통해, 통신 정보에 따라 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정함으로써, 무선 충전 과정의 발열을 제어하고, 발열을 감소하고, 충전 효율을 높일 수 있으며, 또한 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 강압 회로의 수신 리플을 감소하고, 강압 회로의 수신 전압을 제어하며, 효율을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 아래 구체적인 실시예에서 상세하게 설명하게 된다.
도면은 본 발명을 더 잘 이해하는 데에 사용되고, 또한 명세서의 일부분을 구성하며, 아래 구체적인 실시예와 함께 본 발명을 해석하는 데에 사용되지만, 본 발명을 한정하는 데에 사용되지 않는다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 시시템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비의 통신 과정를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 설명하고 해석하는 데에 사용될 뿐이며, 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아님을 이해하여야 한다.
본 발명에서 사용되는 "회로"라는 용어는 아래 모든 내용을 가리킨다: (a) 하드웨어만의 회로 구현 방식(예를 들어, 단지 아날로그 및/또는 디지털 회로 중의 실시방식) 및 (b) 회로와 소프트웨어(및/또는 펌웨어)의 조합, 예를 들어, (응용 가능한) (i) (복수의) 프로세서의 조합 또는 (ii) (복수의) 프로세서/소프트웨어 ((복수의) 디지털 신호 프로세서, 소프트웨어 및 (복수의) 메모리의 일부를 포함하고, 이들이 함께 작동하여 휴대폰이나 서버 등 장치가 다양한 기능을 수행하도록 한다) 및 (c) (복수의) 마이크로 프로세서 또는 (복수의) 마이크로 프로세서의 일부 회로 등이며, 상기 회로는 소프트웨어 또는 펌웨어가 물리적으로 존재하지 않아도 작업에 사용되는 소프트웨어 또는 펌웨어를 요구한다. "회로"라는 정의는 본 발명의 상기 용어의 모든 사용에 적용되며, 임의의 청구항에 포함된다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 충전 대기 설비는 단말기일 수 있다. 이 "단말기"는 유선 선로를 통해 접속되는 장치 및/또는 무선 인터페이스를 통해 통신 신호를 수신/발신할 수 있도록 설정된 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 유선 선로는, 예를 들어, 공중교환전화망(public switched telephone network, PSTN), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 디지털 케이블, 직접 연결 케이블 및/또는 다른 데이터 연결 라인 또는 네트워크 연결 라인일 수 있다. 무선 인터페이스는, 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN), 디지털 비디오 방송 핸드 헬드(digital video broadcasting handheld, DVB-H) 네트워크와 같은 디지털 TV 네트워크, 위성 네트워크, 진폭 변조 주파수 변조(amplitude modulation-frequency modulation, AM-FM) 방송 송신기 및/또는 다른 통신 단말기와 통신하는 것일 수 있다. 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 구성된 단말기는 "무선 통신 단말기", "무선 단말기" 및/또는 "이동 단말기"로 지칭할 수 있다. 이동 단말기의 예시로는 위성 또는 셀룰러 전화; 셀룰러 무선 전화와 데이터 처리, 팩스 및 데이터 통신 능력을 결합할 수 있는 개인 통신 시스템(personal communication system, PCS) 단말기; 무선 전화(radio telephone), 무선 호출기(pager), 인터넷/인트라넷 액세스(Internet/Intranet access), 웹 브라우징(web browsing), 노트북(notebook), 캘린더(calendar) 및/또는 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system, GPS) 수신기를 포함할 수 있는 개인 디지털 보조(Persona Digital Assistant, PDA); 및 일반 노트북 및/또는 휴대용 수신기 또는 무선 전화 기능을 갖춘 다른 전자 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 충전 대기 설비 또는 단말기는 파워 뱅크(power bank)를 포함할 수 있다. 이 파워 뱅크는 무선 충전 장치에 의해 충전될 수 있으며, 따라서 다른 전자 장치에 전원을 공급하기 위해 에너지를 축적할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 시시템을 나타내는 도면이다.
무선 충전 시스템(10)은 전원 공급 장치(100), 무선 충전 장치(200) 및 충전 대기 설비(300)를 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 전원 공급 장치(100)는 무선 충전 장치(200)에 직류 전류를 공급하는 데에 사용된다. 전원 공급 장치(100)는 정류 회로, 변압 회로, 제어 회로, 충전 인터페이스 등을 포함할 수 있으며, 교류 전류 입력을 직류 전류 출력으로 변환시켜 무선 충전 장치(200)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 장치는 어댑터, 파워 뱅크(power bank) 또는 차량 전원 등일 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 전원 공급 장치(100)는 무선 충전 장치(200)에 직접 교류 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급 장치(100)는 교류 전원일 수 있다. 전원 공급 장치(100)가 교류 전원인 경우, 무선 충전 장치(200)는 교류 전류를 직류 전류로 변환시키는 회로 또는 모듈을 더 포함하며, 예를 들어, 정류 필터 회로, DC/DC 변환 회로(307)등이다.
무선 충전 장치(200)는 무선 방식으로 전력을 전송하기 위하여 전원 공급 장치(100)로부터 공급되는 직류 전류 또는 교류 전류를 전자기 신호로 변환하는 데에 사용된다.
도 2를 참조하면, 하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)는 정류 필터 회로(도시되지 않음), DC/DC 변환 회로(307)(도시되지 않음), 무선 송신 회로(201) 및 제 1 제어 회로(202)를 포함한다.
220V의 교류 전류는 정류 필터 회로에 의해 안정된 직류 전류로 변환된 후에 DC/DC 변환 회로(307)의 변환에 의해 전압을 하나의 고정값으로 조정하여 무선 송신 회로(201)에 공급한다.
정류 필터 회로와 DC/DC 변환 회로(307)는 선택 가능하며, 상술한 바와 같이, 전원 공급 장치(100)가 교류 전원인 경우, 무선 충전 장치(200)에 정류 필터 회로와 DC/DC 변환 회로(307)를 설치할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 전원 공급 장치(100)가 안정된 직류 전류를 공급할 수 있는 경우, 정류 필터 회로 및/또는 DC/DC 변환 회로(307)를 제거할 수 있다.
무선 송신 회로(201)는 DC/DC 변환 회로(307) 또는 전원 공급 장치에 의해 제공되는 직류 전류를 송신 코일에 결합될 수 있는 교류 전류로 변환시키고, 또한 송신 코일을 통해 교류 전류를 전자기 신호로 변환시켜 전송하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 송신 회로(201)는 인버터 회로와 공진 회로를 포함할 수 있다. 인버터 회로는 복수개의 스위치 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 스위치 트랜지스터의 턴온 시간(듀티 사이클)을 제어함으로써 출력 전력의 크기를 조정할 수 있다. 공진 회로는 전력을 전송하는 데에 사용되며, 예를 들어, 공진 회로는 커패시터와 송신 코일을 포함할 수있다. 공진 회로의 공진 주파수를 조정함으로써, 무선 송신 회로(201)의 출력 전력의 크기를 조정할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)는 무선 충전 베이스 또는 축전 기능을 갖는 장치일 수 있다. 무선 충전 장치(200)가 축전 기능을 갖는 장치인 경우, 무선 충전 장치(200)는 전력 저장 모듈(예를 들어, 리튬 배터리(305))을 더 포함하며, 전원 공급 장치로부터 전력을 획득하여 저장할 수 있다. 따라서 전력 저장 모듈은 무선 송신 회로(201)에 전력을 제공할 수 있다. 무선 충전 장치(200)는 유선 또는 무선 방식으로 전원 공급 장치로부터 전력을 획득할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 유선 방식은, 예를 들어, 충전 인터페이스(예를 들어, Type-C 인터페이스)를 통해 전원 공급 장치에 연결되어 전력을 획득한다. 무선 방식은, 예를 들어, 무선 충전 장치(200)는 무선 수신 회로(301)를 포함하고, 무선 수신 회로(301)는 무선 방식으로 무선 충전 기능을 갖는 장치로부터 전력을 획득할 수 있다.
제 1 제어 회로(202)는 무선 충전 과정을 제어하는 데에 사용된다. 예를 들어, 제 1 제어 회로(202)는 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 확정할 수 있다. 또는 제 1 제어 회로(202)는 또한 충전 대기 설비(300)와 통신하여 충전 정보(예를 들면, 충전 대기 설비(300)의 배터리(305)의 전압 정보, 배터리(305)의 온도 정보, 충전 모드 정보 등)를 교환하고, 무선 충전의 충전 매개 변수(예를 들면, 충전 전압 및/또는 충전 전류)를 확정할 수 있다.
무선 충전 장치(200)는 해당 기능을 실현하기 위하여 다른 관련된 하드웨어, 로직 장치(logic component), 회로 및/또는 코드(code)를 더 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 무선 충전 장치(200)는 무선 충전 과정에서 충전 상태(예를 들어, 충전중 또는 충전 완료 등)를 실시간으로 표시하는 디스플레이 모듈(예를 들어, 발광 다이오드 또는 LED 디스플레이 스크린일 수있다)을 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)는 전압 변환 회로(203)를 더 포함한다. 전압 변환 회로(203)는 무선 송신 회로(201)에 공급되는 전류의 전압이 미리 설정된 조건을 만족하지 않는 경우에 무선 송신 회로(201)에 공급되는 전류에 대하여 전압 변환을 수행하는 데에 사용된다. 상술한 바와 같이, 하나의 실시예에 있어서, 무선 송신 회로(201)에 제공되는 전류는 DC/DC 변환 회로(307), 전원 공급 장치 또는 상술한 전력 저장 모듈에 의해 제공될 수 있다.
물론, 대안으로 무선 송신 회로(201)에 공급되는 전압이 무선 송신 회로(201)의 입력 전압에 대한 전압 요구를 만족할 수 있는 경우, 전압 변환 회로(203)를 생략하고, 무선 충전 장치를 단순화할 수 있다. 무선 송신 회로(201)의 입력 전압에 대한 전압 요구는 실제 수요에 따라 설정할 수 있으며, 예를 들면, 10V로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 송신 회로(201)에 공급되는 전류의 전압이 미리 설정된 조건을 만족할 수 없다는 것은, 전압이 무선 송신 회로(201)의 필요되는 전압보다 낮거나 또는 전압이 무선 송신 회로(201)의 필요되는 전압보다 높은 것을 의미한다. 예를 들어, 고전압 저전류(예를 들어, 20V/1A) 충전 모드에서 무선 충전하면, 이러한 충전 모드는 무선 송신 회로(201)의 입력 전압에 대한 요구가 더 높다(예를 들어, 필요되는 전압은 10V 또는 20V이다). 무선 송신 회로(201)에 공급되는 전압이 무선 송신 회로(201)의 전압 요구에 도달할 수 없는 경우, 전압 변환 회로(203)는 입력 전압에 대하여 승압처리를 실시함으로써, 무선 송신 회로(201)의 전압 요구에 도달하도록 한다. 전원 공급 장치의 출력 전압이 무선 송신 회로(201)의 필요되는 전압을 초과하면, 전압 변환 회로(203)는 입력 전압에 대하여 강압처리를 실시함으로써, 무선 송신 회로(201)의 전압 요구에 도달하도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 있어서, 충전 대기 설비(300)는 무선 수신 회로(301), 제 2 제어 회로(302), 강압 회로(303), 검출 회로(304), 배터리(305) 및 제 1 충전 채널(306)을 포함한다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 수신 회로(301)는 배터리(305)를 충전하기 위하여, 수신 코일에 의해 무선 충전 장치(200)의 무선 송신 회로(201)에서 보내는 전자기 신호를 교류 전류로 변환시키고, 교류 전류에 대하여 정류 및/또는 필터링함으로서 교류 전류를 안정한 직류 전류로 변환시키는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 수신 회로(301)는 수신 코일 및 AC/DC 변환 회로(307)를 포함한다. AC/DC 변환 회로(307)는 수신 코일에 의해 수신된 교류 전류를 직류 전류로 변환시키는 데에 사용된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 배터리(305)는 단일 셀 또는 여러 셀을 포함할 수 있다. 배터리(305)가 여러 셀을 포함하는 경우, 여러 셀은 직렬로 연결된다. 따라서 배터리(305)가 감당할 수 있는 충전 전압은 여러 셀이 감당할 수 있는 충전 전압의 합이며, 충전 속도를 향상시키고, 충전과정의 발열을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 충전 대기 설비가 휴대폰이고, 충전 대기 설비의 배터리(305)가 단일 셀을 포함하는 경우, 내부의 단일 셀의 전압은 일반적으로 3.0V~4.35V이다. 충전 대기 설비의 배터리(305)가 직렬로 연결된 2개의 셀을 포함하는 경우, 직렬로 연결된 2개의 셀의 총 전압은 6.0V~8.7V이다. 따라서 단일 셀과 비교하면, 직렬로 연결된 여러 셀을 채용하는 경우, 무선 수신 회로(301)의 출력 전압을 높일 수 있다. 단일 셀과 비교하면, 동일한 충전 속도에 도달하는 데에 여러 셀이 필요하는 충전 전류는 단일 셀이 필요하는 충전 전류의 약 1/N(N은 충전 대기 설비의 직렬로 연결된 셀의 개수이다)이다. 다시 말하면, 동일한 충전 속도(동일한 충전 전력)을 확보하는 것을 전제로, 여러 셀을 채용하는 방식은 충전 전류를 감소시킴으로써, 충전 과정에서 충전 대기 설비의 발열량을 감소시킬 수 있다. 또한, 단일 셀 방식과 비교하면, 동일한 충전 전류인 경우, 여러 셀이 직렬로 연결되는 방식을 채용하면, 충전 전압을 높여 충전 속도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제 1 충전 채널(306)은 도선일 수 있다. 제 1 충전 채널(306)에 강압 회로(303)를 설치할 수 있다.
강압 회로(303)는 무선 수신 회로(301)에서 출력되는 직류 전류에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하는 데에 사용된다. 하나의 실시예에 있어서, 제 1 충전 채널(306)에서 출력되는 직류 전류의 전압 및 전류가 배터리(305)의 충전 요구를 만족하면 배터리(305)에 직접 적용될 수 있다.
검출 회로(304)는 제 1 충전 채널(306)의 전압 값 및/또는 전류 값을 검출하는 데에 사용된다. 제 1 충전 채널(306)의 전압 값 및/또는 전류 값은 무선 수신 회로(301)와 강압 회로(303) 사이의 전압 값 및/또는 전류 값, 즉 무선 수신 회로(301)의 출력 전압 값 및/또는 출력 전류 값을 가리킬 수 있다. 또는 제 1 충전 채널(306)의 전압 값 및/또는 전류 값은 강압 회로(303)와 배터리(305) 사이의 전압 값 및/또는 전류 값, 즉 강압 회로(303)의 출력 전압 값 및/또는 출력 전류 값을 가리킬 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 검출 회로(304)는 전압 검출 회로(304) 및 전류 검출 회로(304)를 포함할 수 있다. 전압 검출 회로(304)는 제 1 충전 채널(306)의 전압을 샘플링하여 샘플링된 전압 값을 제 2 제어 회로(302)에 전송하는 데에 사용된다. 일부 실시예에 있어서, 전압 검출 회로(304)는 직렬 분압 방식으로 제 1 충전 채널(306)의 전압을 샘플링할 수 있다. 전류 검출 회로(304)는 제 1 충전 채널(306)의 전류를 샘플링하여 샘플링된 전류 값을 제 2 제어 회로(302)에 전송하는 데에 사용된다. 일부 실시예에 있어서, 전류 검출 회로(304)는 전류 감지 저항 및 전류 검출기에 의해 제 1 충전 채널(306)의 전류를 샘플링할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 제 2 제어 회로(302)는 무선 충전 장치의 제 1 제어 회로(202)와 통신하여 검출 회로(304)에 의해 검출된 전압 값 및/또는 전류 값을 제 1 제어 회로(202)에 피드백하는 데에 사용된다. 따라서 제 1 제어 회로(202)는 피드백된 전압 값 및/또는 전류 값에 따라 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정할 수 있으며, 제 1 충전 채널(306)에서 출력되는 직류 전류의 전압 값 및/또는 전류 값이 배터리(305)가 필요하는 충전 전압 값 및/또는 충전 전류 값과 일치하도록 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 배터리(305)가 필요하는 충전 전압 값 및/또는 충전 전류 값과 일치하다는 것은, 제 1 충전 채널(306)에서 출력되는 직류 전류의 전압 값 및/또는 전류 값이 배터리(305)가 필요하는 충전 전압 값 및/또는 충전 전류 값과 같거나 또는 소정 범위내에서 부동(예를 들면, 전압 값이 100Mv~200mV범위 내에서 상하 부동)하는 것을 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 강압 회로(303)는 다양한 실시 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 강압 회로(303)는 Buck회로일 수 있다. 다른 예시로서, 강압 회로(303)은 차지 펌프(charge pump)일 수 있다. 차지 펌프는 여러 스위칭 소자로 구성되고, 스위칭 소자에 전류가 흘러 발생하는 열은 매우 작으며, 전류가 직접 배선에 흐르는 것과 거의 동일하기 때문에, 차지 펌프를 강압 회로(303)로 사용하는 경우, 강압 효과를 얻을 수 있을 뿐만아니라, 발열도 적다. 예를 들어, 강압 회로(303)는 반 전압 회로일 수도 있다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)의 전압 변환 회로(203)의 승압 배수와 충전 대기 설비(300)의 강압 회로(303)의 강압 배수는 전원 공급 장치의 출력 전압, 배터리(305)가 필요하는 충전 전압 등 매개 변수와 관련되며, 양자는 서로 같거나 또는 다를 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이것에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
하나의 예시로서, 전압 변환 회로(203)의 승압 배수와 강압 회로(303)의 강압 배수를 같게 설정할 수 있다. 예를 들어, 전압 변환 회로(203)는 전원 공급 장치의 출력 전압을 2배로 승압시키는 승압 회로일 수 있고, 강압 회로(303)은 무선 수신 회로(301)의 출력 전압을 반으로 감소시키는 반 전압 회로일 수 있다.
본 발명의 실시예는 전압 변환 회로(203)의 승압 배수와 강압 회로(303)의 강압 배수를 1:1로 설치할 수 있으며, 이러한 설치 방식에 따라 강압 회로(303)의 출력 전압 및 출력 전류는 각각 전원 공급 장치의 출력 전압 및 출력 전류와 같게 되고, 제어 회로를 간소화하는 데에 유리하다. 배터리(305)가 요구하는 충전 전류가 5A인 경우, 제 2 제어 회로(302)는 검출 회로(304)에 의해 강압 회로(303)의 출력 전류가 4.5A인 것을 알게 되면, 강압 회로(303)의 출력 전류가 5A에 도달하도록, 전원 공급 장치의 출력 전압을 조정할 필요가 있다. 만약 전압 변환 회로(203)의 승압 배수와 강압 회로(303)의 강압 배수의 비가 1:1이 아닌 경우, 전원 공급 장치의 출력 전력을 조정할 때, 제 1 제어 회로(202) 또는 제 2 제어 회로(302)는 강압 회로(303)의 현재 출력 전류와 예상값 사이의 차이에 따라 전원 공급 장치의 출력 전력 조정 값을 다시 계산할 필요가 있다. 본 발명의 실시예는 전압 변환 회로(203)의 승압 배수와 강압 회로(303)의 강압 배수의 비율을 1:1로 설치함으로써, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 제어 회로(202)에 출력 전류를 5A로 증가시키도록 통지하기만 하면 되며, 무선 충전 경로의 피드백 조정 방식이 간단해진다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 있어서, 충전 대기 설비(300)는 또한 제 2 충전 채널(308)을 포함한다. 제 2 충전 채널(308)은 도선일 수 있다. 제 2 충전 채널(308)에 변환 회로(307)를 설치할 수 있다. 변환 회로(307)는 무선 수신 회로(301)에서 출력되는 직류 전류에 대하여 전압 제어를 실시함으로써, 제 2 충전 채널(308)의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하고 배터리(305)을 충전하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 변환 회로(307)는 전압을 안정화하는 데에 사용되는 회로와 정전류 및 정전압을 실현하는 데에 사용되는 회로를 포함한다. 그 중에서 전압을 안정화하는 데에 사용되는 회로는 무선 수신 회로(301)에 연결되고, 정전류 및 정전압을 실현하는 데에 사용되는 회로는 배터리(305)에 연결된다.
제 2 충전 채널(308)로 배터리(305)를 충전하는 경우, 무선 송신 회로(201)는 일정한 송신 전력을 채용할 수 있으며, 무선 수신 회로(301)가 전자기 신호를 수신한 다음에 변환 회로(307)에 의해 배터리(305)의 충전 요구를 만족하는 전압 및 전류로 처리한 다음에 배터리(305)에 입력하여 배터리(305)를 충전한다. 일부 실시예에 있어서, 일정한 송신 전력은 송신 전력이 완전히 변하지 않는 것을 의미하는 것은 아니며, 특정 범위 내에서 변할 수 있으며, 예를 들어, 송신 전력은 7.5W에서 상하로 0.5W 부동할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제 2 제어 회로(302)는 또한 검출된 제 2 충전 채널(308)의 출력 전압 값을 설정된 목표 값(예를 들어, 배터리(305)가 실제로 필요하는 전압 값)과 비교하여 오차 값을 확정하고, 데이터 패킷의 형태로 오차 값을 제 1 컨트롤러로 전송하는 데에 사용된다. 제 2 충전 채널(308)의 출력 전압 값은 변환 회로(307)와 배터리(305) 사이의 전압 값 및/또는 전류 값일 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 제 2 충전 채널(308)을 통해 배터리(305)를 충전하는 경우, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비는 Qi 표준에 따라 무선 충전할 수 있다. 상술한 오차 값을 포함하는 데이터 신호를 신호 변조 방식에 의해 무선 수신 회로(301)의 코일에 커플링하여 무선 송신 회로(201)의 코일에 송신한 다음에 다시 제 1 컨트롤러로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제 2 충전 채널(308)을 통해 배터리(305)를 충전하는 경우, 전력의 무선 전송은 다음과 같이 제어될 수 있다.
제 2 제어 회로(302)는 검출된 제 2 충전 채널(308)의 출력 전압 값과 설정된 목표 값을 비교하여 오차 값을 확정하고, 데이터 패킷의 형태로 오차 값을 제 1 컨트롤러로 전송한다. 제 1 컨트롤러는 현재 송신 코일의 전류 값과 오차 데이터 패킷의 정보에 따라 차이값을 확정하고, 또한 차이값에 따라 새로운 동작 주파수를 설정하여 무선 송신 회로(201)의 송신 전력의 크기를 조정하도록 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제 1 충전 채널(306)을 통해 배터리(305)를 충전하는 충전 모드를 제 1 충전 모드라고 하고, 제 2 충전 채널(308)을 통해 배터리(305)를 충전하는 충전 모드를 제 2 충전 모드라고 한다. 무선 충전 장치는 충전 대기 설비와 통신하여 제 1 충전 모드에서 충전하거나, 그렇지 않으면 제 2 충전 모드에서 충전하는 것을 확정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치 쪽에서, 제 1 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 무선 송신 회로(201)의 최대 송신 전력은 제 1 송신 전력 값일 수 있다. 제 2 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 무선 송신 회로(201)의 최대 송신 전력은 제 2 송신 전력 값일 수 있다. 제 1 송신 전력 값은 제 2 송신 전력 값보다 크기 때문에, 제 1 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도는 제 2 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도보다 빠르다.
상술한 바와 같이, 하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 과정의 코일 발열 문제를 해결하기 위하여, 제 1 충전 모드를 채용하는 경우, 무선 송신 회로(201)는 고전압 저전류 모드를 채용할 수 있다. 즉, 제 1 충전 모드에서의 무선 송신 회로(201)의 출력 전압은 제 2 충전 모드에서의 무선 송신 회로(201)의 출력 전압보다 크기 때문에, 제 1 송신 전력 값은 제 2 송신 전력 값보다 크다.
충전 대기 설비 쪽에서, 제 2 제어 회로(302)는 충전 모드에 따라 제 1 충전 채널(306)과 제 2 충전 채널(308)을 전환한다. 제 1 충전 모드를 채용하는 경우, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 충전 채널(306)의 강압 회로(303)가 작동하도록 제어한다. 제 2 충전 모드를 채용하는 경우, 제 2 제어 회로(302)는 제 2 충전 채널(308)의 변환 회로(307)가 작동하도록 제어한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치는 맹목적으로 제 1 충전 모드 또는 제 2 충전 모드를 채용하여 충전 대기 설비를 충전하는 것이 아니라, 충전 대기 설비와 양방향 통신하여 충전 모드를 협상하며, 충전 과정의 안전성을 향상시킨다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비의 통신 과정를 나타내는 흐름도이다.
단계 S51에서, 무선 충전 장치는 충전 대기 설비에 제 1 명령어을 보낸다.
제 1 명령어는 충전 대기 설비가 제 1 무선 충전 모드를 지원하는지 여부를 문의하는 데에 사용되거나, 또는 제 1 명령어는 충전 대기 설비의 다음 정보 중의 적어도 하나를 청구하는 데에 사용되며, 즉 충전 대기 설비의 유형 또는 모델 번호(예를 들면, 충전 대기 설비가 출하될 때에 설정된 모델 번호), 충전 대기 설비의 식별 부호(예를 들어, 충전 대기 설비에 미리 설정된 문자열이고, 문자열은 충전 대기 설비가 제 1 충전 모드를 지원하는지 여부를 표시하는 데에 사용됨),충전 대기 설비가 지원하는 최대 충전 전압과 최대 충전 전류 등이다. 상술한 바와 같이, 충전 대기 설비가 지원하는 최대 충전 전압과 최대 충전 전류는 충전 대기 설비의 강압 회로(303) 또는 변환 회로(307)의 회로 매개 변수와 관련되거나 및/또는 충전 대기 설비의 배터리(305)의 셀의 수량과 관련된다.
단계 S52에서, 무선 충전 장치는 충전 대기 설비가 피드백한 응답 정보에 따라 채용하는 충전 모드를 확정한다.
하나의 실시예에 있어서, 응답 정보는 무선 충전 장치에 제 1 충전 모드를 지원한다고 지시하는 경우, 무선 충전 장치는 채용하는 충전 모드가 제 1 충전 모드인 것으로 확정한다. 반대로, 응답 정보는 무선 충전 장치에 제 1 충전 모드를 지원하지 않는다고 지시하는 경우, 무선 충전 장치는 채용하는 충전 모드가 제 2 충전 모드인 것으로 확정한다.
하나의 실시예에 있어서, 충전 대기 설비가 피드백한 응답 정보는 충전 대기 설비의 유형 또는 모델 번호, 충전 대기 설비의 식별 번호, 충전 대기 설비가 지원하는 최대 충전 전압과 최대 충전 전류 등 정보 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 충전 장치는 수신된 응답 정보에 따라 채용하는 충전 모드를 확정한다. 예를 들어, 충전 대기 설비의 유형 또는 모델 번호가 제 1 충전 모드를 지원하는 유형 또는 모델 번호이면, 제 1 충전 모드를 채용하여 충전 대기 설비를 무선 충전한다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치는 확정된 충전 모드를 충전 대기 설비에 피드백할 수 있으며, 따라서 충전 대기 설비는 제 1 충전 채널(306) 또는 제 2 충전 채널(308)의 턴온을 제어할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 통신은, 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 등 무선 통신 방식을 채용할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신 모듈은 EHF 안테나가 내장된 IC 칩을 포함한다. 선택적으로, 높은 반송파 주파수는 60GHz이다.
하나의 실시예에 있어서, 광통신 모듈은 적외선 통신 모듈을 포함하고, 적외선을 사용하여 정보를 전송할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 이동 통신 모듈은 5G 통신 프로토콜, 4G 통신 프로토콜, 또는 3G 통신 프로토콜 등 이동 통신 프로토콜을 사용하여 정보를 전송할 수 있다.
상술한 무선 통신 방식을 채용하면, 상술한 신호 변조 방식에 의해 무선 수신 회로(301)의 코일에 커플링하여 통신하는 방식에 비해 통신의 신뢰성을 높일수 있고, 신호 결합 통신에 의한 전압 리플이 변환 회로(307) 또는 강압 회로(303)의 전압 처리 과정에 영향주는 것을 피할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치는 충전 대기 설비와 통신하여 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 충전 모드를 확정할뿐만 아니라, 무선 충전 장치는 또한 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치와 무선 충전 장치 사이의 충전 모드를 확정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이에 제 1 충전 모드가 채용되는 경우, 무선 충전 장치는 제 2 충전 모드에서 사용된 송신 전력보다 더 높은 송신 전력을 채용하게 되며, 즉 제 1 충전 모드를 채용하는 경우에 무선 충전 장치의 무선 송신 회로(201)의 요구 전압은 더 높다. 따라서 무선 충전 장치는 또한 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치가 적절한 전압을 제공하도록 한다.
하나의 실시예에 있어서, 전원 공급 장치의 유형은 급속 충전 유형의 전원 공급 장치와 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치가 포함된다. 급속 충전 유형의 전원 공급 장치의 출력 전압은 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치의 출력 전압보다 높다. 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치의 출력 전압은 미리 설정된 전압 값보다 낮고, 예를 들어, 5V 또는 10V이다. 예를 들어, 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치의 출력 전압/출력 전류는 5V/2A이며, 급속 충전 유형의 전원 공급 장치의 출력 전압/출력 전류는 15V/2A이다.
전원 공급 장치의 유형이 급속 충전 유형인 경우, 전원 공급 장치가 무선 충전 장치에 제공하는 전압은 무선 충전 장치가 제 1 충전 모드를 채용하는 것을 지원할 수 있다. 전원 공급 장치의 유형이 비 급속 충전 유형인 경우, 전원 공급 장치가 무선 충전 장치에 제공하는 전압은 무선 충전 장치가 제 2 충전 모드를 채용하는 것을 지원할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치는 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치의 유형을 확정하고, 상술한 방법으로 충전 대기 설비와 통신하여 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드를 확정한다. 그리고, 무선 충전 장치는 전원 공급 장치의 유형 및/또는 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드에 따라 채용하는 충전 모드를 확정할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 전원 공급 장치의 유형이 비 급속 충전 유형이고, 충전 대기 설비가 제 1 충전 모드를 지원하는 경우, 무선 충전 장치는 전압 변환 회로(203)를 통해 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압을 변환하여 제 1 충전 모드를 사용할 수 있도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 전원 공급 장치의 유형이 급속 충전 유형이고, 충전 대기 설비가 제 1 충전 모드를 지원하지만, 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압이 무선 송신 회로(201)의 요구(즉 제 1 충전 모드를 채용하는 경우의 무선 송신 회로(201)의 전압 요구)를 만족할 수 없는 경우, 역시 전압 변환 회로(203)를 통해 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압을 변환하여 제 1 충전 모드를 채용할 수 있도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 전원 공급 장치의 유형이 급속 충전 유형이지만 충전 대기 설비는 단지 제 2 충전 모드를 지원하는 경우(예를 들어, 충전 대기 설비는 제 2 충전 채널(308)만 포함한다), 전압 변환 회로(203)를 통해 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압을 변환하여(예를 들어, 강압 처리) 제 2 충전 모드를 채용한다.
일부 실시예에 있어서, 전원 공급 장치의 유형이 비 급속 충전 유형이고, 충전 대기 설비가 제 2 충전 모드를 지원하는 경우, 무선 충전 장치는 제 2 충전 모드를 채용한다.
무선 충전 장치가 제 1 충전 모드에서 충전 대기 설비의 배터리(305)를 충전할 경우, 관련 기술에 있어서의 저전압 대전류의 무선 충전 방식이 초래하는 발열 문제 및 충전 효율이 낮은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 고전압 저전류의 무선 충전 방식을 채용함으로써, 발열을 감소하고, 충전 효율을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 있어서, 전압 변환 회로(203)는 무선 충전 장치에 설치된다. 배터리(305)에 연결된 제 1 충전 채널(306)(예를 들어, 도선)은 충전 대기 설비에 설치된다. 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압과 출력 전류가 배터리(305)의 충전 요구를 만족하도록, 제 1 충전 채널(306)에 무선 수신 회로(301)의 출력 전압을 강압하는 데에 사용되는 강압 회로(303)가 설치된다.
하나의 실시예에 있어서 무선 충전 장치(200)가 20W의 출력 전력으로 충전 대기 설비의 단일 셀 배터리(305)를 충전하는 경우, 만약 제 2 충전 채널(308)로 단일 셀 배터리(305)를 충전하면, 무선 송신 회로(201)의 입력 전압은 5V이고, 입력 전류는 4A이다. 4A의 전류를 채용하므로 코일의 발열을 초래하며, 충전 효율이 저하된다.
제 1 충전 채널(306)로 단일 셀 배터리(305)를 충전하는 경우, 제 1 충전 채널(306)에 강압 회로(303)가 설치되어 있기 때문에, 무선 송신 회로(201)의 송신 전력이 변하지 않는 상황(상술한 20W)에서, 무선 송신 회로(201)의 입력 전압을 높일 수 있으므로 무선 송신 회로(201)의 입력 전류를 낮출 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 강압 회로(303)는 반 전압 회로를 채용할 수 있으며, 즉 강압 회로(303)의 발열을 더욱 감소하기 위하여, 강압 회로(303)의 입력 전압과 출력 전압의 비율은 고정된 2:1이다.
강압 회로(303)가 반 전압 회로를 채용하는 경우, 예를 들어, 무선 송신 회로(201)의 입력 전압은 10V이고, 입력 전류는 2A일 수 있으며, 따라서 무선 수신 회로(301)의 출력 전압은 10V이다(전력 손실을 고려하면, 실제 값은 10V에 가깝다는 것을 이해하여야 한다). 강압 회로(303)의 강압에 의해 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압은 5V이므로 배터리(305)의 충전을 실현할 수 있다. 상기 실시예는 배터리(305)의 필요 전압이 5V인 것을 예로써 설명한다. 실제로 배터리(305)를 충전하는 경우, 제 2 제어 회로(302)는 검출 회로(304)에 의해 실시간으로 검출된 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 제 1 제어 회로(202)에 피드백한다. 제 1 제어 회로(202)는 피드백된 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정함으로써, 강압 회로(303)의 입력 전압과 출력 전압의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)가 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정하는 방법은 다양하다. 구체적으로, 조정 방법은 다음 세가지 방법 중의 하나 및 몇가지 방법의 조합을 포함할 수 있다.
(1)무선 송신 회로(201)에 입력되는 전압이 고정된 상황에서, 공진 회로의 공진 주파수 및/또는 인버터 회로의 스위칭 트랜지스터의 듀티 사이클 등 매개 변수를 조정함으로써, 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정한다.
(2)전압 변환 회로(203)의 출력 전압(즉, 무선 송신 회로(201)에 입력되는 전압)을 조정함으로써, 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정한다.
(3)도 1에 도시된 전압 변환 회로(203)를 제거하는 경우, 전원 공급 장치의 출력 전압(즉 무선 충전 장치에 입력되는 전압)을 조정함으로써, 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정한다.
상술한 세가지 송신 전력 조정 방법은 또한 충전 대기 설비의 배터리의 배터리 정보(예를 들어, 배터리의 전압 및/또는 전류 정보), 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류 정보, 배터리에 입력되는 전압 및/또는 전류 등 정보를 조정 기준으로 할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 실시예는 이것에 대해 한정하지 않는다. 또한, 배터리 정보, 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류 정보, 배터리에 입력되는 전압 및/또는 전류 및 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류 사이는 관련되어 있기 때문에, 이러한 여러가지 정보를 기반으로 한 전력 조정은 동일한 것으로 간주할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 충전 대기 설비와 무선 충전 장치 사이의 무선 통신을 통해 통신 정보에 따라 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써, 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하여 무선 충전 과정의 발열을 제어할 수 있고, 발열을 감소시키고, 충전 효율을 향상시킨다. 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하는 방식은 강압 회로의 수신 리플을 감소하고, 강압 회로의 수신 전압을 제어할 수 잇으며, 효율을 높일 수 있다.
예를 들어, 상술한 미리 설정된 조건은, 강압 회로(303)의 입력 전압과 출력 전압의 비율은 2:1이다는 것이다. 상술한(2)의 방법으로 무선 송신 회로(201)의 출력 전력을 조정하는 경우, 강압 회로(303)의 출력 전압이 D1볼트이다는 것이 검출되면, 제 1 제어 회로(202)의 제어에 의해 강압 회로(303)의 입력 전압이 2D1볼트로 되도록 한다(전력 손실을 고려하면, 실제 전압은 2D1볼트보다 클 수 있다는 것을 이해하여야 한다). 따라서 강압 회로(303)의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 하여 발열을 감소하고, 충전 효율을 향상시킨다.
상술한(1)의 방법을 채용하는 경우, 무선 송신 회로(201)의 입력 전압이 고정 값 D2이고, 강압 회로(303)의 출력 전압이 D1볼트인 것으로 검출되면, 제 1 제어 회로(202)는 D1과 D2에 따라 공진 주파수 또는 스위칭 듀티 사이클을 확정하여 강압 회로(303)의 입력 전압이 2D1볼트로 되도록 한다(전력 손실을 고려하면, 실제 전압은 2D1볼트보다 클 수 있다는 것을 이해하여야 한다).
상술한(3)의 방법을 채용하는 경우, 강압 회로(303)의 출력 전압이 D1볼트인 것으로 검출되면, 제 1 제어 회로(202)는 D1에 따라 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치가 무선 송신 회로(201)에 제공하는 전압이 2D1볼트로 되도록 함으로써, 무선 송신 회로(201)의 출력 전압이 2D1볼로 되도록 한다(전력 손실을 고려하면, 실제 전압은 2D1볼트보다 클 수 있다는 것을 이해하여야 한다). 따라서 강압 회로(303)의 입력 전압은 2D1볼트이다.
본 발명의 실시예는 제 1 통신 제어 회로(202)와 전원 공급 장치 사이의 통신 방식에 대하여 구체적으로 한정하지 않는다. 하나의 예시로서, 제 1 통신 제어 회로(202)는 충전 인터페이스 이외의 다른 통신 인터페이스를 통해 전원 공급 장치에 연결될 수 있고, 또한 상기 통신 인터페이스를 통해 전원 공급 장치와 통신할 수 있다. 다른 예시로서, 제 1 통신 제어 회로(202)는 무선 방식으로 전원 공급 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신 제어 회로(202)는 전원 공급 장치와 근거리 무선 통신(near field communication, NFC)을 진행할 수 있다. 또 다른 예시로서, 제 1 통신 제어 회로(202)는 충전 인터페이스에 의해 전원 공급 장치와 통신할 수 있으며, 추가 통신 인터페이스 또는 다른 무선 통신 모듈을 설치할 필요가 없고, 무선 충전 장치를 간소화할 수 있다. 예를 들어, 충전 인터페이스는 USB 인터페이스이며, 제 1 통신 제어 회로(202)는 USB 인터페이스의 데이터 라인(D+ 라인 및/또는 D- 라인 등)에 의해 전원 공급 장치와 통신할 수 있다. 다른 예를 들면, 충전 인터페이스는 전력 공급(power delivery, PD) 통신 프로토콜을 지원하는 USB 인터페이스(USB TYPE-C 인터페이스 등)일 수 있다. 제 1 통신 제어 회로(202)는 PD 통신 프로토콜에 따라 전원 공급 장치와 통신할 수 있다.
본 발명은 전원 공급 장치가 출력 전력을 조정하는 방식에 대하여 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 전원 공급 장치의 내부에 전압 피드백 루프 및 전류 피드백 루프를 설치할 수 있으며, 따라서 실제 수요에 따라 출력 전압 및/또는 출력 전류를 조정할 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치(200)는 원형, 사각형 등 다양한 모양으로 설치될 수 있으며, 충전 대기 설비를 무선 충전 장치(200)의 충전 표면(송신 코일이 설치된 표면)에 놓아 두면, 무선 충전 장치(200)는 도 6에 도시된 무선 충전 단계에 따라 무선 충전을 시작한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전을 나타내는 흐름도이다.
단계 S61에서, 무선 충전 장치는 물체의 유무를 검출한다.
예를 들어, 무선 충전 장치는 미리 설정된 시간마다 에너지를 송신하여 표면에 물체가 있는지 여부를 검출한다.
단계 S62에서, 검출된 물체가 정당한 충전 대기 설비인지 여부를 판단한다.
단계 S63에서, 충전 대기 설비의 신분 정보와 구성 정보를 얻는다.
예를 들어, 신분 정보는 충전 대기 설비의 식별 코드일 수 있고, 구성 정보는 충전 대기 설비의 유형 또는 모델 번호일 수 있다.
단계 S64에서, 충전 대기 설비의 신분 정보와 구성 정보에 따라 충전 모드를 확정한다.
예를 들어, 상술한 바와 같이, 전원 공급 장치의 유형 및/또는 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드에 따라 충전 모드를 확정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제 2 충전 모드를 채용하는 경우, 단계 S65~S67의 무선 충전 과정이 실행되고, 제 1 충전 모드를 채용하는 경우, 단계 S68~S69의 무선 충전 과정이 실행된다.
단계 S65에서, 무선 충전 과정에서 충전 대기 설비에 의해 피드백된 제어 정보를 획득한다.
하나의 실시예에 있어서, 상술한 방법에 따라, 충전 대기 설비의 제 2 제어 회로(302)는 제어 정보를 포함하는 데이터 패킷 신호를 무선 수신 회로(301)의 코일에 커플링하여 무선 송신 회로(201)의 코일에 송신한 다음에 무선 충전 장치의 제 1 컨트롤러로 전송할 수 있다. 제어 정보는 상기 오차 값을 포함할 수 있다.
단계 S66에서, 제어 정보가 정보 전송을 종료하는 경우, 무선 충전을 중지한다.
단계 S67에서, 제어 정보가 오차 정보인 경우, 오차 정보에 따라 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정한다.
예를 들어, 상술한 (1) 또는 (3)의 방법에 의해 송신 전력을 조정할 수 있다.
단계 S68에서, 무선 충전 과정에서 충전 대기 설비와 무선 통신하여, 충전 대기 설비가 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 획득한다.
단계 S69에서, 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 조정하여 전자기 신호의 송신 전력을 조정함으로써, 강압 회로(303)의 입력 전압과 출력 전압의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 한다.
단계 S69은 배터리 정보에 따라 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 무선 송신 회로의 전자기 신호의 송신 전력을 조정할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
제 1 충전 모드를 채용하는 경우, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 통신은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 등 무선 통신 방식을 채용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
예를 들어, 상술한 (1)~(3) 중의 임의의 한가지 방법 또는 여러가지 방법으로 송신 전력을 조정할 수 있다.
제 1 충전 모드를 사용하든지, 그렇지 않으면 제 2 충전 모드를 사용하든지, 충전 종료 조건을 만족하면 무선 충전을 중지한다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 충전 대기 설비가 충전 표면을 떠나는 것이 검출되면, 충전 종료 조건을 만족한다. 또는 충전 과정에 이상이 발생하면(예를 들어, 충전 과정에서 과전압, 과전류, 과열 등 이상이 발생함), 충전 종료 조건을 만족한다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 제 1 충전 모드를 채용하는 경우, 충전 대기 설비의 무선 수신 회로(301)의 출력 전압은 전압 변환 회로(203)의 출력 전압에 의해 결정된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 강압 회로(303)의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 감소시킴으로써, 강압 회로(303)의 동작 효율이 향상되고, 온도 상승이 감소된다. 하나의 실시예에 있어서, 강압 회로(303)의 입력 전압은 무선 수신 회로(301)의 입력 전압에 의해 결정되기 때문에, 무선 수신 회로(301)의 입력 전압을 낮춤으로써 강압 회로(303)의 전압 차이를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 관련된 무선 충전 장치 및/또는 충전 대기 설비는 제 1 충전 모드에서만 무선 충전할 수 있거나, 또는 무선 충전을 위한 제 1 충전 모드 및 제 2 충전 모드를 동시에 지원할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 실시예는 이것에 대해 한정하지 않는다.
하나의 실시예에 있어서, 배터리(305)의 충전 전류가 일정하도록 보장하기 위하여, 무선 수신 회로(301)의 입력 전압을 저감하는 경우, 무선 수신 회로(301)의 입력 전류를 높여야만 한다. 입력 전류가 증가되면 수신 코일의 전류가 증가되고 코일의 온도 상승이 증가된다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 제 1 제어 회로(202)는 충전 대기 설비가 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전류와 미리 설정된 전류 임계값에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 조정한다.
하나의 실시예에 있어서, 전류 임계값은 제 1 전류 임계값과 제 2 전류 임계값을 포함하며, 그 중에서 제 1 전류 임계값은 제 2 전류 임계 값보다 크다. 제 1 제어 회로(202)는 강압 회로(303)의 출력 전류가 제 1 전류 임계값보다 큰 경우에 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 높이도록 제어하고, 강압 회로(303)의 출력 전류가 제 2 전류 임계값보다 작은 경우에 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 낮추도록 제어하는 데에 사용된다.
송신 전력이 일정한 경우, 강압 회로(303)의 출력 전류가 제 1 전류 임계값보다 큰 경우, 강압 회로(303)의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하더라도 수신 코일의 전류가 너무 크기 때문에 코일의 발열을 초래할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 전압 변환 회로(203)의 출력 전압이 증가하도록 제어함으로써, 전류를 감소시키고, 코일의 발열을 감소시키는 데에 유리하다. 강압 회로(303)의 출력 전류가 제 2 전류 임계값보다 작은 경우, 강압 회로(303)의 전압 차이가 커지고, 강압 회로(303)의 발열을 초래한다. 따라서 전압 변환 회로(203)의 출력 전압이 감소되도록 제어함으로써, 강압 회로(303)의 전압 차이가 낮아지고, 강압 회로(303)의 발열이 감소될 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 디버깅 단계의 데이터 또는 여러번의 테스트 데이터 등으로 온도 상승 모델 데이터베이스를 구축하여 충전 코일에 허용되는 최대 전류 임계값(즉, 상술한 제 1 전류 임계값) 및 상술한 제 2 전류 임계값을 확정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 무선 충전 장치의 제 1 제어 회로(202)는 또한 충전 대기 설비가 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전압 및 미리 설정된 전압 차이와 충전 효율의 대응 관계에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 조정한다.
하나의 실시예에 있어서, 강압 회로(303)의 동작 특성에 따라 디버깅 및 테스트를 통해 강압 회로(303)의 효율이 최선일 때의 전압 차이를 획득하고, 전압 차이와 충전 효율의 대응 관계를 확정할 수 있다. 충전 효율은 온도 상승과 관련되며, 예를 들면, 충전 효율은 온도 상승과 반비례을 형성하고, 충전 효율이 높을수록 온도 상승은 낮아진다.
하나의 실시예에 있어서, 전압 차이는 배터리(305)의 입력 전압과 전압 변환 회로(203)의 출력 전압 사이의 전압 차이일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 강압 회로의 전압 차이는 또한 배터리의 전압과 무선 송신 회로의 출력 전압, 무선 수신 회로의 출력 전압, 강압 회로의 입력 전압 및 전압 변환 회로의 출력 전압 중의 임의의 하나에 따라 획득할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
따라서, 강압 회로(303)의 전압 차이 및 상술한 대응 관계에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 조정함으로써, 최적의 충전 효율을 달성한다. 또는 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전압에 따라 배터리(305)의 입력 전압을 확정하고, 확정된 배터리(305)의 입력 전압과 전압 변환 회로(203)의 출력 전압 사이의 전압 차이 및 상술한 대응 관계에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 조정함으로써, 최적의 충전 효율을 달성한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 전압 변환 회로(203)의 전압을 조정하는 상술한 두가지 방법을 결합할 수 있으며, 즉 충전 대기 설비가 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전압 및 미리 설정된 전압 차이와 충전 효율의 대응 관계에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 제 1 전압으로 조정하고, 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 제 1 전압으로 조정한 다음에, 충전 대기 설비가 피드백하는 강압 회로(303)의 출력 전류와 미리 설정된 전류 임계값에 따라 전압 변환 회로(203)의 출력 전압을 제 2 전압으로 조정한다. 따라서, 전압 변환 회로(203)의 출력 전압에 대하여 대략 조정과 미세 조정을 실시할 수 있으며, 조정 정확성을 보장한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 무선 충전 방법은 충전 대기 설비에 적용된다.
단계 S71에서, 무선 수신 회로(301)를 이용하여 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 전자기 신호를 무선 수신 회로(301)의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시킨다.
단계 S72에서, 강압 회로(303)을 이용하여 무선 수신 회로(301)의 출력 전압을 수신하고, 무선 수신 회로(301)의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써, 충전 대기 설비의 배터리(305)를 충전하도록 한다.
단계 S73에서, 배터리의 배터리 정보를 검출한다.
단계 S74에서, 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 배터리 정보에 따라 무선 충전 장치와 통신한다.
하나의 실시예에 있어서, 검출된 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 무선 충전 장치와 통신하는 것은,
검출된 강압 회로(303)의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 무선 충전 장치에 조정 정보를 송신하는 것을 포함한다. 조정 정보는 전자기 신호의 송신 전력을 조정하도록 무선 충전 장치에 전원 공급 장치로부터 받은 전력에 대하여 전압 및/또는 전류 조정을 수행하도록 지시하는 데에 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 제 2 제어 회로는 또한 배터리 정보에 따라 충전 대기 설비의 강압 회로의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 획득하고, 전압 차이에 따라 무선 충전 장치에 조정 정보를 전송하는 데에 사용되며, 조정 정보는 강압 회로의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하독록, 무선 충전 장치에 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하도록 지시하는 데에 사용된다. 예를 들어, 조정 정보는 송신 전력 값을 증가하거나 또는 송신 전력 값을 감소하거나, 또는 전압 값을 증가하거나 또는 전압 값을 감소하는 등일 수 있다.
하나의 실시예에 있어서, 방법은, 배터리(305)를 충전하도록 변환 회로(307)을 이용하여 무선 수신 회로(301)의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 무선 수신 회로(301)의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 수행하는 단계와, 무선 충전 장치와 통신하여 강압 회로(303)가 작동하도록 제어하거나 또는 변환 회로(307)가 작동하도록 제어하는 것을 확정하는 단계를 더 포함한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 방법을 나타내는 흐름도이다. 이 무선 충전 방식은 무선 충전 장치에 적용된다.
단계 S81에서, 전압 변환 회로(203)를 이용하여 입력 전압을 수신하고, 입력 전압을 변환시켜 전압 변환 회로(203)의 출력 전압과 출력 전류를 획득한다.
단계 S82에서, 충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 무선 송신 회로(201)를 이용하여 전압 변환 회로(203)의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신한다.
단계 S83에서, 무선 충전 과정에서 충전 대기 설비와 무선 통신하여 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 배터리 정보에 따라 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정한다.
상술한 방법의 각 단계의 구체적인 내용은 상기 실시예에서 이미 설명되었기 때문에, 여기서 구체적으로 설명하지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제 1 충전 채널(306) 또는 제 2 충전 채널(308)로 배터리(305)를 충전하는 과정은 모두 트리클 충전 단계, 정전류 충전 단계 및 정전압 충전 단계를 포함할 수 있다. 설명해야 하는 것은, 본 발명의 실시예에 언급된 정전류 충전 단계는 충전 전류가 완전히 일정하게 유지되도록 요구하지 않고, 예를 들면, 충전 전류의 피크 값 또는 평균값이 한동안 일정하게 유지됨을 가리킨다. 사실, 정전류 충전 단계에서 일반적으로 다단식 정전류 충전 방식으로 충전한다.
다단식 정전류 충전(multi-stage constant current charging)은 N(N은 2 이상의 정수)개의 정전류 단계를 가질 수 있다. 다단식 정전류 충전은 소정의 충전 전류로 제 1 단계의 충전을 시작한다. 다단식 정전류 충전의 N개의 정전류 단계는 제 1 단계로부터 제 N 단계까지 순차적으로 수행된다. 정전류 단계 중의 이전 정전류 단계에서 다음 정전류 단계로 이동한 후, 충전 전류 값은 작아질 수 있다. 배터리(305)의 전압이 충전 종단 전압 문턱값(threshold value)에 도달하면, 정전류 단계 중의 이전 정전류 단계는 다음 정전류 단계로 이동된다. 인접한 2개의 정전류 단계 사이의 전류 전환 과정은 점차적인 변화일 수 있고, 또는 단계식 점프 변화일 수 도 있다.
본 발명의 실시예는 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 통신 방식 및 통신 순서에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
선택적으로, 일부 실시예에 있어서, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 (또는 제 2 제어 회로(302)와 제 1 제어 회로(202)) 사이의 무선 통신은 단방향 무선 통신일 수 있다.
예를 들어 설명하면, 배터리(305)의 무선 충전 과정에서, 충전 대기 설비가 통신의 발기자이고, 무선 충전 장치가 통신의 수신자이다고 규정할 수 있다. 예를 들어, 배터리(305)의 정전류 충전 단계에 있어서, 충전 대기 설비는 검출 회로(304)에 의해 배터리(305)의 충전 전류(즉 무선 수신 회로(301)의 출력 전류)를 실시간으로 검출할 수 있다. 배터리(305)의 충전 전류가 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전류와 일치하지 않는 경우, 충전 대기 설비는 무선 충전 장치에 조정 정보를 송신하여, 무선 충전 장치에 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정하도록 지시한다.
선택적으로, 일부 실시예에 있어서, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 (또는 제 2 제어 회로(302)와 제 1 제어 회로(202)) 사이의 무선 통신은 양방향 무선 통신일 수 있다. 양방향 무선 통신은 일반적으로 수신자가 발기자에 의해 발기된 통신 청구를 수신한 후에 발기자에게 응답 메시지를 송신하도록 요구한다. 양방향 통신 메커니즘은 통신 과정을 보다 안전하게 할 수있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관한 설명은 무선 충전 장치 (무선 충전 장치의 제 1 제어 회로(202))와 충전 대기 설비 (충전 대기 설비의 제 2 제어 회로(302)) 사이의 주종 관계를 한정하지 않는다. 다시 말하면, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 중의 임의의 한쪽은 마스터 장치로서 양방향 통신 대화를 발기할 수 있으며, 이에 대응하여 다른 한쪽은 슬레이브 장치로서 마스터 장치에 의해 발기된 통신에 대하여 제 1 응답 또는 제 1 회답을 할 수 있다. 실현 가능한 방식으로서, 통신 과정에서 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 링크 상태를 비교하여, 마스터 장치와 슬레이브 장치의 신분을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치가 충전 대기 설비에 정보를 전송하는 무선 링크는 업 링크이고, 충전 대기 설비가 무선 충전 장치에 정보를 전송하는 무선 링크는 다운 링크라고 가정할 경우, 만약 업 링크의 링크 상태가 좋으면, 무선 충전 장치를 통신의 마스터 장치로 설치할 수 있고, 만약 다운 링크의 링크 상태가 좋으면, 충전 대기 설비를 통신의 슬레이브 장치로 설치할 수 있다.
본 발명의 실시예는 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이의 양방향 통신의 구체적인 실시 방식을 한정하지 않는다. 즉, 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 중의 임의의 한쪽은 마스터 장치로서 통신 대화를 발기하고, 이에 대응하여 다른 한쪽은 슬레이브 장치로서 마스터 장치에 의해 발기된 통신 대화에 대하여 제 1 응답 또는 제 1 회답을 하고, 이와 동시에 마스터 장치는 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 대하여 제 2 응답을 할 수 있으며, 즉 마스터 장치와 슬레이브 장치 사이에서 통신 협상 과정을 한번 완성한 것으로 간주할 수 있다.
마스터 장치는 통신 대화에 대한 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 따라 제 2 응답을 다음과 같이 할 수 있다. 마스터 장치는 통신 대화에 대한 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답을 수신할 수 있고, 또한 수신한 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 따라 전문 제 2 응답을 할 수 있다.
마스터 장치는 통신 대화에 대한 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 따라 제 2 응답을 다음과 같이 할 수 있다. 마스터 장치는 미리 설정된 시간 내에 통신 대화에 대한 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답을 받지 못했더라도 여전히 슬레이브 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 대하여 제 2 응답을 할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에 있어서, 충전 대기 설비가 마스터 장치로서 통신 대화를 발기하고, 무선 충전 장치가 슬레이브 장치로서 마스터 장치에 의해 발기된 통신 대화에 대하여 제 1 응답 또는 제 1 회답을 할 경우, 충전 대기 설비는 무선 충전 장치의 제 1 응답 또는 제 1 회답에 대하여 전문 제 2 응답을 할 필요가 없고, 즉 무선 충전 장치와 충전 대기 설비 사이에서 통신 협상 과정을 한번 완성한 것으로 간주할 수 있다.
본 발명의 실시예는 무선 충전 장치의 제 1 제어 회로(202)와 충전 대기 설비의 제 2 제어 회로(302) 사이의 무선 통신 방식에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 제 1 제어 회로(202)와 제 2 제어 회로(302)는 블루투스(bluetooth), Wi-Fi(wireless fidelity) 또는 후방 산란(backscatter) 변조(또는 전력 부하 변조) 방식에 따라 서로 무선 통신을 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 충전 과정에서 제 1 제어 회로(202)에 의해 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정하도록, 제 2 제어 회로(302)는 검출 회로(304)에 의해 검출된 제 1 충전 채널(306)의 전압 및/또는 전류에 따라 제 1 제어 회로(202)와 무선 통신할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예는 제 2 제어 회로(302)와 제 1 제어 회로(202) 사이의 통신 내용에 대하여 구체적으로 한정하지 않는다.
하나의 예시로서, 제 2 제어 회로(302)는 검출 회로(304)에 의해 검출된 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 제 1 제어 회로(202)에 송신할 수 있다. 또한, 제 2 제어 회로(302)는 배터리(305)의 상태 정보를 제 1 제어 회로(202)에 송신할 수 있다. 배터리(305)의 상태 정보는 충전 대기 설비 내의 배터리(305)의 현재 전력 및/또는 현재의 전압을 포함한다. 제 1 제어 회로(202)는 먼저 배터리(305)의 상태 정보에 따라 배터리(305)의 현재 충전 단계를 확인한 다음에, 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 배합되는 목표 충전 전압 및/또는 목표 충전 전류를 확정할 수 있다. 그 다음에 제 1 제어 회로(202)는 제 2 제어 회로(302)에서 전송된 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 상술한 목표 충전 전압 및/또는 목표 충전 전류와 비교하여, 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하는지 여부를 판단한다. 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하지 않을 경우, 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치할 때까지 무선 통신 회로(201)의 송신 전력을 조정한다.
다른 예시로서, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 제어 회로(202)에 조정 정보를 송신하여, 제 1 제어 회로(202)에 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 제 2 제어 회로(302)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 높이도록 제 1 제어 회로(202)에 지시할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제 2 제어 회로(302)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 낮추도록 제 1 제어 회로(202)에 지시할 수 있다. 더 구체적으로, 무선 충전 장치는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 여러 등급으로 설치할 수있다. 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치할 때까지, 제 1 제어 회로(202)는 조정 정보를 수신할 때마다 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 한등급 조정한다.
상술한 통신 내용 외에, 제 1 제어 회로(202)와 제 2 제어 회로(302)는 다른 많은 통신 정보를 교류할 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 제 1 제어 회로(202)와 제 2 제어 회로(302)는 안전 보호, 이상 검출 또는 고장 처리에 사용되는 정보를 교류할 수 있으며, 예를 들어, 배터리(305)의 온도 정보, 과전압 보호 또는 과전류 보호를 지시하는 정보, 전력 전송 효율 정보(무선 송신 회로(201)와 무선 수신 회로(301) 사이의 전력 전송 효율을 지시하는 데에 사용되는 정보)이다.
예를 들어, 배터리(305)의 온도가 너무 높으면, 제 1 제어 회로(202) 및/또는 제 2 제어 회로(302)는 충전 회로가 보호 상태에 들어가도록 제어할 수 있으며, 즉 충전 회로를 제어하여 무선 충전을 중지한다. 또 다른 예를 들면, 제 1 제어 회로(202)는 제 2 제어 회로(302)에서 송신된 과전압 보호 또는 과전류 보호를 지시하는 정보를 수신한 다음에, 제 1 제어 회로(202)는 송신 전력을 감소하거나 또는 무선 송신 회로(201)가 작동을 정지하도록 제어할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제 1 제어 회로(202)는 제 2 제어 회로(302)에서 송신된 전력 전송 효율 정보를 수신한 다음에, 만약 전력 전송 효율이 미리 설정된 임계값보다 낮으면, 무선 송신 회로(201)가 작동을 정지하도록 제어하고 사용자에게 이 사건을 통지할 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이 스크린으로 전력 전송 효율이 너무 낮다는 것을 표시하거나 또는 지시 램프에 의해 전력 전송 효율이 너무 낮다는 것을 지시하여 사용자가 무선 충전 환경을 조정하도록 한다.
일부 실시예에 있어서, 제 1 제어 회로(202)와 제 2 제어 회로(302)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정하는데 사용되는 다른 정보를 교류할 수 있다. 예를 들어, 배터리(305)의 온도 정보, 제 1 충전 채널(306)의 전압 및/또는 전류의 피크 값 또는 평균값을 나타내는 정보, 전력 전송 효율 정보(무선 송신 회로(201)와 무선 수신 회로(301) 사이의 전력 전송 효율을 지시하는 데에 사용되는 정보) 등이다.
예를 들어, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 제어 회로(202)에 전력 전송 효율 정보를 송신할 수 있다. 제 1 제어 회로(202)는 또한 전력 전송 효율 정보에 따라 무선 송신 회로(201)의 송신 전력의 조정 폭을 결정하는 데에 사용된다. 구체적으로, 전력 전송 효율 정보가 무선 송신 회로(201)와 무선 수신 회로(301) 사이의 전력 전송 효율이 낮다고 지시하면, 제 1 제어 회로(202)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력의 조정 폭을 높일 수 있으며, 따라서 무선 송신 회로(201)의 송신 전력이 신속하게 목표 전력에 도달하도록 한다.
예를 들어, 무선 수신 회로(301)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 맥동 파형 전압 및/또는 맥동 파형 전류인 경우, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 제어 회로(202)에 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류의 피크 값 또는 평균값을 나타내는 정보를 송신할 수 있으며, 제 1 제어 회로(202)는 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류의 피크 값 또는 평균값이 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다. 제 1 충전 채널(306)의 출력 전압 및/또는 출력 전류의 피크 값 또는 평균값이 배터리(305)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하지 않는 경우, 제 1 제어 회로(202)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 조정할 수 있다.
예를 들어, 제 2 제어 회로(302)는 제 1 제어 회로(202)에 배터리(305)의 온도 정보를 송신할 수 있다. 배터리(305)의 온도가 너무 높으면, 제 1 제어 회로(202)는 무선 송신 회로(201)의 송신 전력을 낮춰, 무선 수신 회로(301)의 출력 전류를 감소시킴으로써 배터리(305)의 온도를 저감할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시형태의 구체적인 내용에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 본 발명의 기술 방안에 대하여 다양한 간단한 변경을 할 수 있으며, 이러한 간단한 변경은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
또한, 상술한 구체적인 실시예에서 설명된 각 구체적인 기술적 특징은 모순이 없는 한 적절한 방식으로 조합될 수 있으며, 불필요한 반복을 피하기 위하여, 본 발명은 다양한 가능한 조합 방식에 대하여 개별적으로 설명하지 않는다.
또한, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한, 본 발명의 다양한 실시형태는 임의로 조합될 수 있으며, 이것도 본 발명의 개시 내용으로 간주되어야 한다.

Claims (20)

  1. 전압 변환 회로, 무선 송신 회로 및 제 1 제어 회로를 포함하는 무선 충전 장치에 있어서,
    상기 전압 변환 회로는 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 데에 사용되고,
    상기 무선 송신 회로는 상기 충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 데에 사용되며,
    상기 제 1 제어 회로는 상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 변환 회로는 전원 공급 장치에 연결되고,
    상기 제 1 제어 회로는, 또한 상기 전원 공급 장치가 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보에 따라 상기 전압 변환 회로에 제공하는 전류의 전압값 및/또는 전류값을 조정하도록, 상기 전원 공급 장치와 통신하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 회로는 또한 상기 충전 대기 설비와 통신하여 충전 모드를 확인하는 데에 사용되며, 상기 충전 모드는 제 1 충전 모드 및 제 2 충전 모드를 포함하고, 상기 제 1 충전 모드에서의 무선 송신 회로의 최대 송신 전력은 상기 제 2 충전 모드에서의 무선 송신 회로의 최대 송신 전력보다 큰 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 회로는 또한 전원 공급 장치와 통신하여 전원 공급 장치의 유형을 확인하고, 상기 충전 대기 설비와 통신하여 상기 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드를 확인하며, 또한 상기 전원 공급 장치의 유형 및/또는 상기 충전 대기 설비가 지원하는 충전 모드에 따라 채용하는 충전 모드를 확인하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 회로는 또한 상기 전원 공급 장치가 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치인 경우에 제 1 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하도록, 상기 전압 변환 회로를 제어하여 상기 전원 공급 장치에 의해 제공되는 전압을 변환시키는 데에 사용되며, 그 중에서, 상기 비 급속 충전 유형의 전원 공급 장치에 의해 제공되는 출력 전압은 미리 설정된 전압값보다 낮은 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 회로는 또한 배터리 정보에 따라 충전 대기 설비의 강압 회로의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 획득하고, 상기 강압 회로의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
  8. 배터리, 무선 수신 회로, 강압 회로, 검출 회로, 제 2 제어 회로를 포함하는 충전 대기 설비에 있어서,
    상기 무선 수신 회로는 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 데에 사용되고,
    상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 배터리를 충전하는 데에 사용되며,
    상기 검출 회로는 상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 데에 사용되고,
    상기 제 2 제어 회로는 상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리는 서로 직렬로 연결된 N개의 셀을 포함하고, 그 중에서 N은 1보다 큰 자연수인 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 강압 회로는 Buck 회로 또는 차지 펌프인 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 배터리 정보에 따라 충전 대기 설비의 강압 회로의 입력 전압과 출력 전압 사이의 전압 차이를 획득하고, 상기 전압 차이에 따라 상기 무선 충전 장치에 조정 정보를 전송하는 데에 사용되며, 상기 조정 정보는 상기 강압 회로의 전압 차이가 미리 설정된 조건을 만족하도록 상기 무선 충전 장치에 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하도록 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 대기 설비는 변환 회로를 더 포함하고, 상기 변환 회로는 상기 배터리를 충전하도록 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 수행하는 데에 사용되며,
    상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 강압 회로와 상기 변환 회로 사이의 전환을 제어하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 무선 충전 장치와 통신하여 상기 강압 회로가 작동하도록 제어하거나 또는 상기 변환 회로가 작동하도록 제어하는 것을 확인하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 회로는 또한 상기 배터리의 온도에 따라 상기 강압 회로와 상기 변환 회로 사이의 전환을 제어하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
  16. 충전 대기 설비에 적용되는 무선 충전 방법으로서,
    무선 수신 회로를 이용하여 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 단계;
    강압 회로를 이용하여 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 충전 대기 설비의 배터리를 충전하는 단계;
    상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 단계;
    상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 배터리를 충전하도록 변환 회로를 이용하여 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 수행하는 단계;
    상기 무선 충전 장치와 통신하여 상기 강압 회로가 작동하도록 제어하거나 또는 상기 변환 회로가 작동하도록 제어하는 것을 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 통신 방식은 블루투스 통신, Wi-Fi 통신, 높은 반송파 주파수를 기반으로 하는 단거리 무선 통신, 광통신, 초음파 통신, 초광대역 통신 및 이동 통신 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
  19. 무선 충전 장치에 적용되는 무선 충전 방법으로서,
    전압 변환 회로를 이용하여 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 단계;
    충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 무선 송신 회로를 이용하여 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 단계;
    상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
  20. 무선 충전 장치와 충전 대기 설비를 포함하고,
    상기 충전 대기 설비는 배터리, 무선 수신 회로, 강압 회로, 검출 회로, 제 2 제어 회로를 포함하며,
    상기 무선 수신 회로는 상기 무선 충전 장치에서 보내는 전자기 신호를 수신하고, 또한 상기 전자기 신호를 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 데에 사용되고,
    상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 또한 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대하여 강압 처리를 실시함으로써 상기 배터리를 충전하는 데에 사용되며,
    상기 검출 회로는 상기 배터리의 배터리 정보를 검출하는 데에 사용되고,
    상기 제 2 제어 회로는 상기 무선 충전 장치가 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정함으로써 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하도록, 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 충전 장치와 통신하는 데에 사용되며,
    상기 무선 충전 장치는 전압 변환 회로, 무선 송신 회로 및 제 1 제어 회로를 포함하고,
    상기 전압 변환 회로는 입력 전압을 수신하고, 또한 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류를 획득하는 데에 사용되고,
    상기 무선 송신 회로는 상기 충전 대기 설비에 대하여 무선 충전을 진행하도록, 상기 전압 변환 회로의 출력 전압과 출력 전류에 따라 전자기 신호를 송신하는 데에 사용되며,
    상기 제 1 제어 회로는 상기 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 충전 대기 설비의 배터리 정보를 획득하고, 또한 상기 배터리 정보에 따라 상기 무선 송신 회로의 공진 주파수를 조정하여 상기 무선 송신 회로의 송신 전력을 조정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템.
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