KR20220153907A

KR20220153907A - 전자 장치 및 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법

Info

Publication number: KR20220153907A
Application number: KR1020210061499A
Authority: KR
Inventors: 신승식; 박배원; 박성철; 최진식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2022-11-21
Also published as: WO2022240187A1

Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 배터리, 제1 코일, 제2 코일을 포함하는 다중 코일 회로, 상기 다중 코일 회로와 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 전력 관리 모듈, 및 상기 다중 코일 회로, 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하도록 제어하고, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하도록 제어하거나, 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하도록 제어할 수 있으며, 다른 실시예도 가능할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING POWER BASED ON MULTIPLE COILS}

다양한 실시예들은 전자 장치 및 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법에 관한 것이다.

무선 전력 전송 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기가 무선 충전 또는 무접점 충전을 위해 무선 전력 전송 기술을 활용하고 있다. 무선 전력 전송 기술(wireless power transfer)은 전기 에너지를 주파수를 가지는 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하(load)로 전달하는 기술이다. 무선 전력 전송 기술은 전력 수신 장치와 전력 송신 장치 간에 유선에 의한 연결 없이, 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력이 전력 수신 장치로 전달되어 전력 수신 장치의 배터리가 충전이 되는 기술일 수 있다. 무선 전력 전송 기술은 자기유도방식과 자기공명방식을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식의 무선 전력 전송 기술이 있을 수 있다.

예를 들면, 자기 유도 방식 무선 전력 전송 시스템은 코일에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로 송신 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장을 이용하여 수신 코일에 유도 전류를 흐르게 하여 부하로 에너지를 공급하는 기술이다. 대표적인 자기 유도 방식의 표준은 WPC(wireless power consortium), PMA(power matters alliance)등이 있으며 전력 전송에 사용되는 주파수는 WPC의 경우 110~205kHz, PMA의 경우 227~357kHz, 118~153kHz와 같이 지정된 주파수 대역이 사용될 수 있다.

WPC의 표준 중 4cm 이내에서 전기 유도로 무선 충전되는 인터페이스의 표준으로서 Qi가 있으며, Qi에 따라 전자 장치는 외부 전자 장치와 전기 유도로 무선 전력 송수신을 수행할 수 있다.

전자 장치(예: 무선 전력 송신 장치)와 외부 전자 장치(예: 무선 전력 수신 장치)간에 코일을 통한 무선 전력 전송 시 전자 장치의 코일(예: 송신 코일)의 크기와 외부 전자 장치의 코일(예: 수신 코일)의 크기가 다를 수 있다. 전자 장치의 코일과 외부 전자 장치의 코일의 크기 차이는 전자 장치와 외부 전자 장치 간의 전력 전송 시 전력 전송 효율에 영향을 미칠 수 있고 누설 H-field를 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 전자 장치와 외부 전자 장치 간의 코일을 통한 무선 전력 전송 시 전자 장치의 코일과 외부 전자 장치의 코일의 크기 차이는 커플링 계수(예: 교차하는 자력선의 계수)를 낮출 수 있으며, 낮은 커플링 계수는 효율을 열화시키고 발열 및 소비 전력 증가의 원인이 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 외부 전자 장치 간에 무선 전력 전송 시 전력 전송 효율을 높이고 누설 H-field량이 증가를 방지하는 방법을 제공하고자 한다.

다양한 실시예에 따르면 다중 코일을 구비한 전자 장치에서 코일들 중 외부 전자 장치의 코일 크기와의 차이가 적은 코일을 이용하여 무선 전력 전송에 이용함으로써 전송 효율을 높이고 누설 H-field량을 감소시킬 수 있는 전자 장치 및 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 제공할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면 다중 코일을 구비한 전자 장치에서 외부 전자 장치의 코일로 무선 전력 전송 시 동작 주파수 및 동작 전압에 기반하여 다중 코일 중 전력 전송 효율이 높고 누설 H-field량이 적은 코일을 식별하고 식별된 코일을 무선 전력 전송에 이용할 수 있는 전자 장치 및 전자장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 제공할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 배터리, 제1 코일, 제2 코일을 포함하는 다중 코일 회로, 상기 다중 코일 회로와 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로, 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 전력 관리 모듈, 및 상기 다중 코일 회로, 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하도록 제어하고, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하도록 제어하거나, 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법은 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하는 동작, 및 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하는 동작, 또는 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하는 동작, 및 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하는 동작, 또는 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면 다중 코일을 구비한 전자 장치에서 코일들 중 외부 전자 장치의 코일 크기와의 차이가 적은 코일을 식별하고, 식별된 코일을 통해 무선 전력 전송에 이용함으로써 전송 효율을 높이고 누설 H-field량을 감소시킬 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 다중 코일 회로를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 코일 회로를 나타낸 개념도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 다중 코일 회로의 스위치가 스위치 온 상태인 경우를 나타낸 도면이다.
도 4b는 다중 코일 회로의 스위치가 스위치 오프 상태인 경우를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 동작 주파수와 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 동작 주파수와 동작 전압과 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 동작 주파수 및 동작 전압별 전송 전력 변화의 예를 나타낸 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치의 코일과 외부 전자 장치의 코일 간의 코일 크기 차이와 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치 정보 유무에 따른 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 전력 전송 효율 개선의 예를 나타낸 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178)11)가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 1eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 다중 코일 회로를 포함하는 전자 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(201)(또는 무선 전력 전송 장치)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 다중 코일 회로(297)(예: 도 1의 안테나 모듈(197)), 마그네틱 필드 제어 회로(MFC IC(magnetic field controller integrated circuit))(214), 전력 관리 모듈(PMIC(power management integrated chip))(216), 프로세서(220)(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(230)(예: 도 1의 메모리(130)), 배터리(289)(예: 도 1의 배터리(189)), 통신 모듈(290)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 디스플레이(260)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 다중 코일 회로(297)는 병렬 이중 코일로서 제1 코일(211-1), 제2 코일(211-2), 스위치(211-7)를 포함할 수 있다. 다중 코일 회로(297)는 제1 코일(211-1)및 제2 코일(211-2)외에 추가적인 코일을 더 포함할 수도 있다. 일 실시예에 따르면 다중 코일 회로(297)는 제1 코일(211-1), 제2 코일(211-2), 및 스위치(211-7)가 일체형으로 패키징된 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)은 무선 전력 송수신(예: NFMI(near field magnetic induction))을 위한 코일들일 수 있다. 일 실시예에 따르면 다중 코일 회로(297)의 내측(Coil_IN)에 제1 코일(211-1)이 포함되고, 제1 코일(211-1)의 외측(Coil_OUT)에 제2 코일(211-2)이 포함될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)의 길이(또는 턴 수)는 무선으로 전력을 전송하는데 이용되는 길이(또는 턴 수)를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1)의 길이(또는 턴 수)는 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 제1 전력을 전송하는데 이용되는 길이(또는 턴 수)를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)의 길이(또는 턴 수)는 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)이 병렬 연결 연결된 상태에서 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)을 이용하여 무선으로 제2 전력을 전송하는데 이용되는 길이(또는 턴 수)를 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 스위치(211-7)는 일단이 제1 코일(211-1) 및 MFC IC(214)와 연결될 수 있고, 타단이 제2 코일(211-2)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 스위치(211-7)는 프로세서(220)(예: 도 1의 프로세서 (120))의 제어에 따라 스위치 온 오프 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 스위치(211-7)는 스위치 온 되면, 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)이 병렬 연결되고, 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)이 MFC IC(214)와 연결되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따른 스위치(211-7)는 스위치 오프되면 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)이 연결되지 않고 제1 코일(211-1)이 MFC IC(214)와 연결되도록 할 수 있다.

일 실시예에 따른 MFC IC(214)는 스위치(211-7)의 스위치 온 또는 스위치 오프 동작에 기반하여 제1 코일(211-1)과 연결되거나 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 MFC IC(214)는 다중 코일 회로(297)의 제1 코일(211-1) 또는 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)을 통해 무선 전력 수신 동작을 수행하거나 무선 전력 송신 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, MFC IC(214)는 무선 전력 수신을 위한 무선 전력 수신 회로(미도시), 무선 전력 송신을 위한 무선 전력 송신 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 회로는 무선 전력 수신 시 제1 코일(211-1) 또는 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)을 통해 수신된 교류 파형의 전력을 직류 파형으로 정류하거나, 전압을 컨버팅(converting)하거나, 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 전력 처리를 수행하여 전력 관리 모듈(216)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 송신 회로는 무선 전력 송신 시 전력 관리 모듈(216)로부터 전력을 제공받아 전력 송신을 위한 교류 파형을 생성하고 생성된 교류 파형을 기반으로 제1 코일(211-1) 또는 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)을 통해 자기장이 발생되어 자기장을 통해 무선 전력이 송신되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따른 MFC IC(214)는 무선 전력 전송 시 외부 전자 장치(예: 무선 전력 수신 장치)로부터 수신된 파워 제어 패킷(예: CEP(control error packet)에 기반하여 동작 주파수 조절 및 듀티 제어(duty control)를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 MFC IC(214)는 무선 전력 전송 시 지정된 시간 간격 또는 규칙적으로 프로세서(220)에 동작 주파수를 전달할 수 있다. 일 실시예에 따른 MFC IC(214)는 프로세서(220)의 스위치 온 또는 스위치 오프 제어에 기반하여 스위치(211-7)에 지정된 방식(예: GPIO(general-purpose input/output) 방식)으로 스위치 온 또는 스위치 온 오프 제어 신호를 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 전력 관리 모듈(216)은 MFC IC(214)와 배터리(289)사이에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 전력 관리 모듈(216)은 다중 코일 회로(212) 및 MFC IC(214)를 이용하여 수신된 전력을 이용하여 배터리(289)를 충전할 수 있고, 배터리(289)로부터의 전력을 MFC IC(214) 및 다중 코일 회로(212)를 통해 외부로 출력할 수 있다. 예를 들면, MFC IC(214)는 전력 관리 모듈(216)을 통해 제공받은 전력을 이용하여 다중 코일 회로(297)의 제1 코일(211-1) 또는 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)에 자기장이 형성되도록 하여 전력이 외부 전자 장치로 무선 전송되도록 할 수 있다. 예를 들면, 배터리(989)로부터의 전력이 무선으로 외부 전자 장치와 공유(power sharing)되도록 할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 외부 전자 장치는 다양한 종류의 외부 전자 장치들 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 다양한 종류의 외부 전자 장치들은 전자 장치(201)(예: 스마트 폰)와 연동 가능한 액세서리 장치(예: 스마트 워치, 무선 헤드셋, 또는 무선 이어폰)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 무선 전력 전송 또는 수신 제어 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면 프로세서(220)는 무선 전력 전송 시 MFC IC(214)를 통해 동작 주파수(또는 공진 주파수) 정보를 수신할 수 있고, 전력 관리 모듈(216)에 동작 전압 조절을 요청할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 동작 주파수가 지정된 주파수 범위(예: 100 kHz ~ 196 kHz, 또는 110 kHz ~ 148 kHz)에 포함되도록 제어(또는 조절)하거나 지정된 전압 범위(예: 5v ~ 9v)에서 동작 전압을 제어(또는 조절)하여 전송 전력 세기를 제어(또는 조절)할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 지정된 주파수 범위 내에서 동작 주파수를 낮춰 전송 전력 세기를 높일 수 있고, 지정된 주파수 범위 내에서 동작 주파수를 높여 전송 전력 세기를 낮출 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 동일한 동작 주파수에서 지정된 전압 범위 내에서 동작 전압을 높여 전송 전력 세기를 높일 수 있고, 동일한 동작 주파수에서 지정된 전압 범위 내에서 동작 전압을 낮춰 전송 전력 세기를 낮출 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 무선 전력 전송을 위해 전력을 제공하기 위해 핑(ping phase) 동작, 인증(identification & configuration) 동작, 및/또는 전력 전송(power transfer phase) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 핑 동작은 핑 신호를 출력하고, 핑 신호에 기반하여 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치를 감지하는 동작일 수 있다. 인증 동작은 감지된 외부 전자 장치로부터 식별 정보 또는/및 인증 정보를 수신하여 외부 전자 장치를 식별 또는/및 인증하는 동작일 수 있다. 전력 전송 동작은 식별 또는/및 인증된 외부 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하는 동작일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 전력 전송 요청에 기반하여 핑 동작 시, 주기적으로 핑 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 프로세서(220)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))로부터의 상기 핑 신호에 대응하는 응답(예: SSP(signal strength packet))이 검출됨에 기반하여 외부 전자 장치를 감지 또는 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 핑 동작 시 스위치(211-7)를 스위치 온되도록 제어하여 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 핑 신호를 출력하고, 핑 신호에 대응하는 응답이 검출됨에 따라 외부 전자 장치를 감지 또는 검출할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치가 검출된 상태에서 인증 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(220)는 인증 동작에서 외부 전자 장치를 식별하기 위한 정보와 외부 전자 장치가 전력을 수신하는데 필요한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치를 식별하기 위한 정보는 외부 전자 장치 ID, 또는/및 외부 전자 장치의 코일(또는 수신 코일) 크기와 연관된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치 ID와 연관된 코일 크기 정보를 메모리에 저장하고, 메모리로부터 외부 전자 장치 ID를 이용하여 외부 전자 장치의 코일 크기 정보를 획득할 수 있다. 또는 프로세서(220)는 외부 전자 장치 ID를 이용하여 외부 서버로부터 외부 전자 장치의 코일 크기 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득된 경우, 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 이용하여 무선 전력 전송을 위해 제1 코일(211-1)을 이용할지 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 이용할 지를 식별할 수 있다. 예를 들면 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 이용하는 경우 스위치(211-7)가 스위치 오프되도록 제어할 수 있고, 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 이용하는 경우 스위치(211-7)가 스위치 온되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득되지 않은 경우(또는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득이 불가능한 경우), 전자 장치의 전송 코일 선택(또는 외부 전자 장치의 코일 크기 식별)을 위한 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득 여부와 관계없이 전자 장치의 전송 코일 선택(또는 외부 전자 장치의 코일 크기 식별)을 위한 동작을 수행할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치의 전송 코일 선택(또는 외부 전자 장치의 코일 크기 식별)을 위한 동작 시, 스위치(211-7)가 스위치 오프된 상태에서 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송하면서 동작 주파수(예: 제1 동작 주파수)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth)이상인지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth)이상이면 외부 전자 장치의 코일 크기가 제1 코일(211-1)보다 지정된 크기만큼 크지 않은(제1 코일(211-1)의 크기와 유사한 또는 지정된 크기 이하의 작은 코일인) 것으로 식별하고, 스위치 오프 상태를 유지하고 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth)이상이 아니면(또는 미만이면), 동작 전압을 지정된 전압 범위(예: 5v ~ 9v)의 최대 전압(예: 9v)까지 조절하면서(전압 증가시키면서), 변화된 제1 동작 주파수를 확인하고 변화된 제1 동작 주파수 값이 임계 동작 주파수(frth)보다 높은지 확인(또는 식별)할 수 있다. 예를 들면, 동작 전압이 높아지면 전송 파워 세기가 클 수 있고 전송 파워 세기가 큰 상태에서 제1 동작 주파수가 임계 동작 주파수(frth)보다 높다면 지정된 전송 효율이 만족되는 것일 수 있다. 예를 들면, 동작 전압이 높아지면 전송 파워 세기가 클 수 있고 전송 파워 세기가 큰 상태에서 제1 동작 주파수가 임계 동작 주파수(frth)보다 낮다면 지정된 전송 효율이 만족되지 못하는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 임계 동작 주파수(frth)보다 높으면 스위치 오프 상태를 유지하고 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 임계 동작 주파수(frth)보다 높지 않으면 외부 전자 장치의 코일 크기가 제1 코일(211-1)보다 지정된 크기만큼 큰(예: 제1 코일(211-1)보다 큰, 또는 지정된 크기 이상의 코일인, 또는 일반 코일인) 것으로 식별하고, 스위치(211-7)를 온 상태로 제어하여 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)를 통해 제2 전력을 전송할 수 있다.

일 실시예에 따른 메모리(230)(예: 도 1의 메모리(130))는 전자 장치(201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(220) 또는 MFC IC(214))에 의해 사용되는 다양한 제어 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면 메모리(230)는 전자 장치(201)의 프로세서(220)의 동작을 수행하기 위한 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 메모리(230)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등의 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 구현 형태에는 제한이 없을 수 있다.

일 실시예에 따른 통신 모듈(290)은 외부 전자 장치 또는/및 다른 외부 전자 장치 또는 서버와 통신할 수 있으며, 통신을 통해 외부 전자 장치 식별 정보 또는 외부 전자 장치의 코일의 크기와 연관된 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따른 디스플레이(260)는 무선 전력 전송 동작에 필요한 데이터 또는 화면을 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(260)는 외부 전자 장치의 코일의 크기와 연관된 정보를 획득하기 위한 데이터 또는 화면을 표시할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(201)은 입력 모듈(예: 터치 입력 모듈, 또는 키입력 모듈, 또는 사용자 인터페이스 모듈)을 더 포함하고, 입력 모듈을 통해 외부 전자 장치의 코일의 크기와 연관된 정보를 사용자로부터 입력받을 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 2의 전자 장치(201))은 배터리(예: 도 1의 배터리(189) 또는 도 2의 배터리(289)), 제1 코일(도 2의 제1 코일(211-1)), 제2 코일(예: 도 2의 제2 코일(211-2))을 포함하는 다중 코일 회로(예: 도 2의 다중 코일 회로(297)), 상기 다중 코일 회로와 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로(예: 도 2의 마그네틱 필드 제어 회로(214)), 상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188), 또는 도 2의 전력 관리 모듈(216)), 및 상기 다중 코일 회로, 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 2의 프로세서(220))를 포함하고, 상기 프로세서는, 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하도록 제어하고, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하도록 제어하거나, 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하도록 제어하고, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위 내에의 최대 전압까지 증가시키면서 상기 제1 동작 주파수의 변화를 확인하고, 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하도록 제어하고, 상기 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 코일은 원형 코일이고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일의 외측을 둘러싼 코일일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 코일의 일단 및 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결되고, 상기 제1 코일의 일단이 제2 코일과 연결되고, 상기 제2 코일의 일단이 상기 제1 코일의 일단과 연결되고, 상기 제2 코일의 타단이 상기 스위치와 연결되며, 상기 스위치의 일단이 상기 제2 코일의 타단과 연결되고, 상기 스위치의 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 병렬 연결된 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 오프 제어하고, 상기 제1 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 온 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 도 2의 통신 모듈(290))을 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 획득하고, 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보에 기반하여 상기 제1 코일을 통해 상기 제1 전력을 전송하거나, 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 주파수 범위는 100 kHz ~ 196 kHz 또는 110 kHz ~ 148 kHz일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 동작 전압 범위는 5V ~ 9V일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 핑 신호를 출력하고, 상기 핑 신호에 대한 응답에 기반하여 상기 외부 전자 장치를 감지하도록 설정될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 다중 코일 회로를 나타낸 개념도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 다중 코일 회로(297)는 Coil_IN 영역(310)에 제1 코일(예: 도 2의 제1 코일(211-1))이 배치될 수 있고, Coil_OUT 영역(320)에 제2 코일(예: 도 2의 제1 코일(211-2))이 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 코일(211-1)은 원형 코일이고, 상기 제2 코일(211-2)은 상기 제1 코일(211-1)의 외측을 둘러싼 코일일 수 있다. 다중 코일 회로(297)의 Coil_IN 영역(310)과 Coil_OUT 영역(320)은 중첩될 수도 있다. 일 실시예에 따른 다중 코일 회로(297)는 Coil_IN 영역(310)과 Coil_OUT 영역(320)의 경계 지점(예: 제1 코일(211-1)의 외경 또는 제2 코일(211-2)의 내경)인 제1 지점(31)에서 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)로 분기될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 코일(211-1)은 제1 지점(31)으로부터 Coil_IN 영역(310)의 내부의 제2 지점(32)(예: Coil_IN 영역(310)의 가장 내부 지점)까지 지정된 수만큼 턴을 가지도록 감기고 제2 지점(32)은 MFC IC(214)와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 코일(211-2)은 제1 지점(31)으로부터 Coil_OUT 영역(320)의 외부의 제3 지점(33)(예: Coil_OUT 영역(320)의 가장 외부 지점)까지 지정된 수만큼 턴을 가지도록 감기고 제3 지점(33)은 스위치(211-7)와 연결될 수 있다.

도 4a는 일 실시예에 따른 다중 코일 회로의 스위치가 스위치 온 상태인 경우를 나타낸 도면이고, 도 4b는 다중 코일 회로의 스위치가 스위치 오프 상태인 경우를 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 실시예에 따르면 다중 코일 회로(297)는 제1 코일(211-1), 제2 코일(211-2), 캐패시턴스(211-5), 및 스위치(211-7)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)은 무선 전력 송수신(예: NFMI)을 위한 코일들일 수 있다.

일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1)이 내측 코일(Coil_IN)이고, 제1 코일(211-1)의 외측 코일(Coil_OUT)로서 제2 코일(211-2)이 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면 제1 코일(211-1)의 양단(AC1 및 AC2)은 MFC IC(214)와 연결될 수 있고, 제1 코일(211-1)의 양단(AC1 및 AC2) 중 일단(AC2)이 제2 코일(211-2)과 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면 제2 코일(211-2)은 일단이 제1 코일(211-1)과 연결될 수 있고, 타단이 스위치(211-7)와 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면 캐패시턴스(Cs cap, Cd cap)(211-5)는 제1 코일(211-1)을 통해 외부 전자 장치에 무선으로 제1 전력을 전송하거나, 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)을 통해 외부 전자 장치에 무선으로 제2 전력을 전송하는 경우 다중 코일 회로(297)가 지정된 인덕턴스 및 저항을 유지하는데 필요한 캐패시턴스 값을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면 스위치(211-7)는 일단이 제2 코일(211-2)과 연결될 수 있고, 타단이 MFC IC(214)와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 스위치(211-7)는 프로세서(예: 도 1의 프로세서 (120), 또는 도 2의 프로세서(220)) 또는/및 MFC IC(214)의 제어에 따라 스위치 온 오프 동작을 수행할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 스위치(211-7)의 스위치 오프 상태에서 제1 코일(211-1)이 MFC IC(214)에 연결되어 무선 전력 전송용 코일로 동작할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 스위치(211-7)의 스위치 온 상태에서 병렬 연결된 제1 코일(211-1)과 제2 코일(211-2)이 MFC IC(214)에 연결되어 무선 전력 전송용 코일로 동작할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 전송 시 동작 주파수와 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 동작 주파수(f)에 따라 외부 전자 장치에 수신되는 전력(P)은 전력 이득 곡선(510)과 같이 변할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)또는 도 2의 프로세서(220))는 지정된 주파수 범위(fLkHz ~ fHkHz)(511)(예: 100 kHz ~ 196 kHz, 또는 110 kHz ~ 148 kHz)에서 무선으로 전력이 전송되도록 제어할 수 있으며, 지정된 주파수 범위(511) 내의 가장 낮은 주파수(fLkHz)(예: 100 kHz 또는 110 kHz)에서 전송 전력 세기가(또는 전력 전송 효율이) 가장 클 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(201)의 프로세서(220)는 무선 전력 전송 시 동작 주파수가 지정된 주파수 범위(511) 중 낮은 주파수가 되도록 제어할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 동작 주파수와 동작 전압과 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 동작 전압(fop)의 변화에 따라 외부 전자 장치에 수신되는 전력(P)은 제1 전력 이득 곡선(610), 제2 전력 이득 곡선(611), 제3 전력 이득 곡선(613)과 같이 변할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)또는 도 2의 프로세서(220))에서 전력 전송 시 지정된 주파수 범위(fLkHz ~ fHkHz)(예: 100 kHz ~ 196 kHz, 또는 110 kHz ~ 148 kHz)에서 전력을 전송하면서 전력 이득을 높이기 위해 동작 전압을 제어(또는 조절)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 지정된 주파수 범위 내에서 전력을 전송하면서 동작 전압을 지정된 전압 범위(예: 5V ~ 9V) 내에서 제어(또는 조절)할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)가 제1 전력 이득 곡선(610)의 상태에서 주파수 조절 없이 즉, 고정된 동작 주파수(fixed fop)에서 동작 전압을 감소시키면 제2 전력 이득 곡선(611)과 같이 전송 전력 이득(또는 공진 이득)이 낮아질 수 있다. 이와 반대로 프로세서(220)가 제1 전력 이득 곡선(610)의 상태에서 주파수 조절 없이 동작 전압을 증가시킨다면, 제2 전력 이득 곡선(613)과 같이 전송 전력 이득(또는 공진 이득)이 높아질 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 동작 주파수 및 동작 전압별 전송 전력 변화의 예를 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))의 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 이용하여 전력 전송 시 동작 주파수 및 동작 전압을 변화에 따라 전송 전력의 크기가 변화될 수 있다.

예를 들면, 전자 장치(201)는 프로세서(220)의 제어에 따라 동작 전압이 5V이고 동작 주파수가 fL인 상태에서 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 경우(710) 외부 전자 장치에서 제1 전력이 수신될 수 있다.

예를 들면, 전자 장치(201)는 프로세서(220)의 제어에 따라 동작 전압이 5V이고 동작 주파수가 fL(예: 120khz) 보다 낮은 113kHz인 상태에서 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 경우(712) 외부 전자 장치에서 제1 전력 보다 큰 제2 전력(예: 2.613mW의 전력)이 수신될 수 있다.

또한 전자 장치(201)는 프로세서(220)의 제어에 따라 동작 전압이 5V이고, 동작 주파수가 fL(예: 120khz) 보다 높은 125khz 인 상태에서 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 경우(711) 외부 전자 장치에서 제1 전력 보다 작은 제3 전력(예: 2.253mW의 전력)이 수신될 수 있다. 이와 같이 전자 장치(201)에서 동작 주파수를 높인다면 전력 전송 이득이 높아질 수 있다.

또 다른 예를 들면, 전자 장치(201)는 프로세서(220)의 제어에 따라 동작 주파수가 113khz이고 동작 전압이 5V인 상태에서 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 경우 외부 전자 장치에서 2.613mW의 전력이 수신될 수 있다. 또한 전자 장치(201)는 프로세서(220)의 제어에 따라 동작 주파수가 113khz이고 동작 전압이 9V인 상태에서 제1 코일(211-1)을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 경우 외부 전자 장치에서 6.956mW의 전력이 수신될 수 있다. 이와 같이 전자 장치(201)에서 주파수 조절 없이 동작 전압을 높인다면 전력 전송 이득이 높아질 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(201)의 프로세서(220)는 상기 도 5 내지 7에서 설명한 바와 같은 동작 주파수와 전송 전력간의 관계 및 동작 주파수, 동작 전압, 및 전송 전력간의 관계에 기반하여 무선 전력 전송 시 동작 주파수가 낮으면서도 동작 전압을 높여 외부 전자 장치에 전달되는 파워 이득이 높도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면 전자 장치(201)에 의해 프로세서(220)가 동작 주파수와 동작 전압을 조절하여 전송 전력 이득(또는 공진 이득)을 높일 수 있다 하더라도, 공진 이득은 전력 송신 측의 동작 주파수 또는/및 동작 전압 외에 다른 변수(예: 커플링 계수(coupling coefficient)(k))에 의해 영향을 받을 수 있다. 일 실시예에 따르면 커플링 계수가 낮다면 공진 이득은 낮아질 수 있고, 커플링 계수가 높으면 공진 이득은 높아질 수 있다. 일 실시예에 따르면 커플링 계수는 전자 장치(201)의 코일(예: 송신 코일)과 외부 전자 장치의 코일(예: 수신 코일) 각각의 외경, 내경, 턴 수, 또는/및 투자율에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 전자 장치의 코일의 크기와 외부 전자 장치의 코일의 크기 차이는 전자 장치(201)의 코일과 외부 전자 장치의 코일 간의 커플링 계수(예: 교차하는 자력선의 계수)를 낮출 수 있다. 전자 장치(201)의 코일과 외부 전자 장치의 코일의 크기 차이로 인한 낮은 커플링 계수는 전력 전송 효율을 열화시킬 수 있고, 발열 및 소비 전력 증가의 원인이 될 수 있다. 예를 들면, 모바일 폰의 코일의 크기보다 모바일 폰으로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있는 액세서리 장치(예: 스마트 워치, 또는 블루투스 이어폰)의 코일의 크기가 작을 수 있다. 모바일 폰의 코일(예: 큰 코일)에서 액세서리 장치의 코일(예: 작은 코일)로 전력을 전송하는 경우 코일 크기 차이로 인해 커플링 계수가 낮아져 높은 누설 인덕턴스가 발생할 수 있고, 이는 모바일 폰에서 액세서리 장치로의 전력 전송 효율을 저하시킬 수 있고, 누설 H-field를 증가시킬 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치의 코일과 외부 전자 장치의 코일 간의 코일 크기 차이와 전송 전력간의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 전자 장치(201)의 코일의 크기와 외부 전자 장치의 코일의 크기의 차이에 따라 외부 전자 장치에 수신되는 전력(P)은 제4 전력 이득 곡선(810), 제5 전력 이득 곡선(811), 제6 전력 이득 곡선(812)과 같이 변할 수 있다.

예를 들면, 전자 장치(201)의 코일의 크기와 외부 전자 장치의 코일의 크기의 차이가 제1 차이 만큼인 경우(예: 크기 차이가 지정된 크기 차이보다 적거나 거의 없는 경우)(예: 전자 장치(201)가 제1 코일(211-1)을 이용하고 외부 전자 장치의 코일이 제1 코일(211-1)의 크기와 유사한(지정된 크기차이 이하인 작은 코일인 경우)) 상호 인덕턴스가 증가하여 커플링 계수가 높아질 수 있으며, 커플링 계수가 높아짐에 따라 제4 전력 이득 곡선(810)과 같이 전력 이득이 높을 수 있다.

예를 들면, 전자 장치(201)의 코일의 크기와 외부 전자 장치의 코일의 크기의 차이가 제2 차이(제1 차이보다 크고 제3 차이보다 작은) 만큼인 경우 상호 인덕턴스가 제1 차이일 때보다 감소하여 커플링 계수가 낮아질 수 있으며, 커플링 계수가 낮아짐에 따라 제5 전력 이득 곡선(811)과 같이 제4 전력 이득 곡선(810)에 비해 전력 이득이 낮아 수 있다.

예를 들면, 전자 장치(201)의 코일의 크기와 외부 전자 장치의 코일의 크기의 차이가 제3 차이(제1 차이 및 제2 차이보다 작은)(예: 전자 장치(201)가 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 이용하고 외부 전자 장치의 코일이 제1 코일(211-1)의 크기와 유사한(지정된 크기 차이 이하의 작은 코일인) 경우 상호 인덕턴스가 제2 차이일 때보다 감소하여 커플링 계수가 더 낮아질 수 있으며, 커플링 계수가 더 낮아짐에 따라 제6 전력 이득 곡선(812)과 같이 제5 전력 이득 곡선(811)에 비해 전력 이득이 낮아질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(201)의 프로세서(220)는 상기 도 5 내지 7에서 설명한 바와 같은 동작 주파수와 전송 전력간의 관계 및 동작 주파수, 동작 전압, 및 전송 전력간의 관계와 상기 도 8에 따른 전자 장치의 코일과 외부 전자 장치의 코일 간의 코일 크기 차이와 전송 전력간의 관계에 기반하여 전자 장치(201)의 전력 전송을 위한 코일을 제1 코일(211-1)과 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2) 중 하나로 선택하고, 선택된 코일을 통해 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(201)의 프로세서(220)는 핑 신호를 통해 외부 전자 장치가 검출되면, 스위치(211-7)를 오프하여 제1 코일(211-1)을 통해 전력을 전송하면서 동작 주파수 또는/및 동작 전압을 확인(식별 또는 모니터링)하고, 확인 결과에 기반하여 전자 장치(201)의 전력 전송을 위한 코일을 제1 코일(211-1)과 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2) 중 하나로 선택할 수 있고, 선택된 코일을 통해 전력을 전송할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))에서 다중 코일 기반의 무선 전력 전송 방법은 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일(예: 도 2의 제1 코일(211-1))을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하는 동작, 및 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하는 동작, 또는 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일(예: 도 2의 제2 코일(211-2))을 통해 제2 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작, 상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위 내에의 최대 전압까지 증가시키면서 상기 제1 동작 주파수의 변화를 확인하는 동작, 변화된 상기 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작, 및 상기 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법에서 상기 제1 코일은 원형 코일이고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일의 외측을 둘러싼 코일일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법에서 상기 제1 코일의 일단 및 타단이 상기 전자 장치의 마그네틱 필드 제어 회로(예: 도 2의 마그네틱 필드 제어 회로(214))와 연결되고, 상기 제1 코일의 일단이 제2 코일과 연결되고, 상기 제2 코일의 일단이 상기 제1 코일의 일단과 연결되고, 상기 제2 코일의 타단이 상기 전자 장치의 스위치(예: 도 2의 스위치(211-7))와 연결되며, 상기 스위치의 일단이 상기 제2 코일의 타단과 연결되고, 상기 스위치의 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 병렬 연결된 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 오프 제어하는 동작, 상기 제1 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 온 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 전자 장치의 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190) 또는 도 2의 통신 모듈(290))을 통해 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 획득하는 동작, 및 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보에 기반하여 상기 제1 코일을 통해 상기 제1 전력을 전송하거나, 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법에서 상기 지정된 주파수 범위는 100 kHz ~ 196 kHz 또는 110 kHz ~ 148 kHz일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법에서 상기 지정된 동작 전압 범위는 5V~9V일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 핑 신호를 출력하는 동작, 및 상기 핑 신호에 대한 응답에 기반하여 상기 외부 전자 장치를 감지하는 동작을 포함할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 2의 전자 장치(201))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 프로세서(220))는 912 내지 924 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.

912 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 핑 신호를 기반으로 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 무선 전력 전송 요청에 기반한 핑 동작 시 스위치(211-7)를 스위치 온되도록 제어하여 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 핑 신호를 출력하고, 핑 신호에 대응하는 응답이 검출됨에 따라 외부 전자 장치를 감지 또는 검출할 수 있다.

914 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득되지 않거나, 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득과 관계 없이 전자 장치의 전송 코일 선택(또는 외부 전자 장치의 코일 크기 식별)을 위해 스위치(211-7)가 스위치 오프된 상태에서 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송할 수 있다.

916 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송 중 동작 주파수(예: 제1 동작 주파수)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상(또는 초과)인지 확인할 수 있다. 예를 들면, 임계 동작 주파수(frth)는 지정된 주파수 범위(fLkHz ~ fHkHz)(예: 100 kHz ~ 196 kHz, 또는 110 kHz ~ 148 kHz) 중 가장 낮은 주파수이거나 가장 낮은 주파수에 가까운 주파수(예 수 kHz이내)(예: 120kHz)일 수 있다. 동작 주파수(예: 제1 동작 주파수)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상이면(또는 초과이면) 전력 전송 이득을 높이기 위해 동작 주파수를 낮출 수 있는 상태일 수 있다.

918 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상인(또는 초과인) 경우 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송하도록(또는 제1 코일(211-1)을 통한 제1 전력의 전송이 유지되도록) 제어할 수 있다.

920 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상이(또는 초과가) 아닌 경우 동작 전압을 지정된 전압 범위의 최대 전압으로 조절하면서 변화되는 제1 동작 주파수를 확인(식별 또는 모니터링)할 수 있다.

922 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상인지(또는 초과인지) 확인할 수 있다. 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)이면, 전력 전송 이득을 높이기 위해 동작 주파수를 낮출 수 있는 상태일 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상(또는 초과)인 경우 918 동작에서 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송하도록(또는 제1 코일(211-1)을 통한 제1 전력의 전송이 유지되도록) 제어할 수 있다.

924 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상이(또는 초과가) 아닌 경우 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 제2 전력을 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 이상이(또는 초과가) 아닌 경우 전력 전송 이득을 높이기 위해 스위치(211-7)를 스위치 온 하고, 스위치 온에 따라 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 제2 전력을 전송할 수 있다.

이와 같이 전자 장치(201)는 다중 코일(예: 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)) 중 동작 주파수 및 동작 전압을 기반으로 전력 전송 이득이 높은 코일을 식별(또는 선택)하여 식별된 코일을 통해 전력 전송함으로써 효율적인 전력 전송이 가능하면서도 누설 H-field량을 감소시킬 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치 정보 유무에 따른 다중 코일 기반의 전력 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 2의 전자 장치(201))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 2의 프로세서(220))는 1012 내지 1036 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.

1012 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 무선 전력 전송 요청에 따라 무선 전력 송신 프로세스를 개시(또는 시작)할 수 있다(wireless power transfer start).

1014 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 무선 전력 전력 송신 프로세스가 개시됨에 따라 핑 신호를 기반으로 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치를 감지할 수 있다(Ping status, Vop=Vinit, SW-H). 예를 들면, 프로세서(220)는 핑 상태(Ping status)로 진입하여 동작 전압(Vop)이 지정된 초기값(Vinut)으로 설정된 상태에서 스위치(211-7)를 스위치 온되도록(SW-H(스위치에 하이 신호가 출력되도록) 제어하여 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)이 병렬 연결되고 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 핑 신호가 출력되도록 할 수 있다. 프로세서(220)는 핑 신호에 대응하는 응답이 검출됨에 따라 외부 전자 장치를 감지 또는 검출할 수 있다.

1016 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치가 검출된 상태에서 인증 동작을 수행할 수 있다(Rx recognition). 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 인증 동작에서 통신을 통해 외부 전자 장치를 식별하기 위한 정보와 외부 전자 장치가 전력을 수신하는데 필요한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 외부 전자 장치를 식별하기 위한 정보는 외부 전자 장치 ID, 또는/및 외부 전자 장치의 코일(또는 수신 코일) 크기와 연관된 정보를 포함할 수 있다.

1018 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일(또는 수신 코일) 크기와 연관된 정보 획득 여부를 확인할 수 있다(unknown Rx). 예를 들면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치 ID와 연관된 코일 크기 정보를 메모리에 저장하고, 메모리로부터 외부 전자 장치 ID를 이용하여 외부 전자 장치의 코일 크기 정보를 획득할 수 있다. 또는 프로세서(220)는 외부 전자 장치 ID를 이용하여 외부 서버로부터 외부 전자 장치의 코일 크기 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득된 경우 1020 동작으로 진행하고, 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득되지 않은 경우(또는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득이 불가능한 경우), 1022 동작으로 진행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득 여부와 관계없이 전자 장치의 전송 코일 선택(또는 외부 전자 장치의 코일 크기 식별)을 위한 동작을 수행할 수도 있다.

1020 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득된 경우, 지정된 프로세스에 따라 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 이용하여 무선 전력 전송을 수행할 수 있다(Do pre-defined process). 예를 들면, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 이용하여 제1 코일(211-1)을 이용할지 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 이용할 지 식별할 수 있다. 예를 들면 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 이용하는 경우 스위치(211-7)가 스위치 오프되도록 제어하여 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송할 수 있고, 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 이용하는 경우 스위치(211-7)가 스위치 온되도록 제어하여 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 제2 전력을 전송할 수 있다.

1022 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보가 획득되지 않은 경우(또는 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보 획득이 불가능한 경우), 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송할 수 있다(switch turn off, Vop=Vinit, SW-L). 예를 들면, 프로세서(220)는 동작 전압(Vop)이 지정된 초기값(Vinut)으로 설정된 상태에서 스위치(211-7)를 스위치 오프(switch turn off)되도록(SW-L(스위치에 로우 신호가 출력되도록) 제어하고, 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력이 송신되도록 할 수 있다.

1024 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 코일(211-1)을 통해 전력(예: 제1 전력)을 전송 중 동작 주파수(예: 제1 동작 주파수 또는 frop)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)인지 확인할 수 있다(frop > frth). 예를 들면, 임계 동작 주파수(frth)는 지정된 주파수 범위(fLkHz~fHkHz)(예: 100 kHz ~ 196 kHz, 또는 110 kHz ~ 148 kHz) 중 가장 낮은 주파수이거나 가장 낮은 주파수에 가까운 주파수(예 수 kHz이내)일 수 있다. 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 보다 높으면 전력 전송 이득을 높이기 위해 동작 주파수를 낮출 수 있는 상태일 수 있다.

1026 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)인 경우 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송하도록(또는 제1 코일(211-1)을 통한 제1 전력의 전송이 유지되도록) 제어할 수 있다(RX:small coil, Vop=Current Vop, SW-L).

1028 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과가(또는 이상이) 아닌 경우 동작 전압(Vop)을 지정된 전압 범위의 최대 전압 내에서 지정된 전압값(ΔV)만큼 증가시킬 수 있다 (Vop=Vop+ΔV).

1030 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 전압 증가시킨 후 변화된 제1 동작 주파수(frop)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)인지 확인할 수 있다(frop > frth). 변화된 제1 동작 주파수가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과이면(또는 이상이면) 전력 전송 이득을 높이기 위해 동작 주파수를 낮출 수 있는 상태일 수 있다.

1032 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수(frop)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)가 아니면, 제1 코일(211-1)을 통해 제1 전력을 전송하도록(또는 제1 코일(211-1)을 통한 제1 전력의 전송이 유지되도록) 제어할 수 있다(RX:small coil, Vop=Current Vop, SW-L).

1034 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 변화된 제1 동작 주파수(frop)가 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수(frth) 초과(또는 이상)이면 전압 증가 후의 동작 전압이 지정된 전압 범위 내의 최대 전압(Vmax)인지 여부를 확인(또는 식별)할 수 있다(Vop= Vmax). 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 전압 증가 후의 동작 전압이 지정된 전압 범위 내의 최대 전압(Vmax)이 아니면 1028 동작으로 되돌아갈 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 전압 증가 후의 동작 전압이 지정된 전압 범위 내의 최대 전압(Vmax)이면 1036 동작을 수행할 수 있다.

1036 동작에서, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는 스위치(211-7)를 스위치 온 하고, 스위치 온에 따라 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)(large coil)을 통해 제2 전력을 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 동작 전압(Vop)을 외부 전자 장치에서 요구한 값(7.5V)으로 조절하고, 스위치(211-7)를 스위치 온되도록(SW-H(스위치에 하이 신호가 출력되도록) 제어하고, 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)(large coil)을 통해 제2 전력이 전송되도록 할 수 있다(RX:large coil, Vop=7.5V, SW-H).

도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 전력 전송 효율 개선의 예를 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 2의 전자 장치(201))가 외부 전자 장치에 무선으로 전력 전송 시 거리에 따른 전력 전송 효율이 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면 가로축은 전자 장치(201)와 외부 전자 장치의 거리를 나타낼 수 있고, 세로축은 전자 장치(201)와 외부 전자 장치 간의 전력 전송 효율을 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따라 외부 전자 장치(예: 스마트 워치)의 코일(예: 수신 코일)이 작은 코일(예: 전자 장치(201)의 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)보다 작은 코일)일 경우, 전자 장치(201)의 프로세서가 스위치(211-7)를 스위치를 온 시킨 상태에서 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 외부 전자 장치에 무선 전력을 전송할 때의 효율(defalt)보다 전자 장치(201)의 프로세서가 스위치(211-7)를 스위치를 오프시키고, 제1 코일(211-1)을 통해 외부 전자 장치에 무선 전력을 전송할 때의 효율(proposed scheme)이 더 좋을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 외부 전자 장치에 무선으로 전력 전송 시 거리에 따른 H-field 가 측정될 수 있다. 하기 표 1은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 외부 전자 장치에 무선 전력 전송 시 H-field 개선의 예를 나타낸 테이블이다.

	거리(distance)	H-field(A/m)(측정값)
	거리(distance)	Misalign(0.1135kHz)	align(0.1480kHz)
Defalt	0mm	13.593	7.4167
Defalt	15mm	9.312	6.3570
Proposed scheme	0mm	3.6113	1.2567
Proposed scheme	15mm	3.5663	1.1153

상기 표 1을 참조하면, 일 실시예에 따라 외부 전자 장치(예: 스마트 워치)의 코일(예: 수신 코일)이 작은 코일(예: 전자 장치(201)의 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)보다 작은 코일)일 경우, 전자 장치(201)의 프로세서가 스위치(211-7)를 스위치를 온 시킨 상태에서 병렬 연결된 제1 코일(211-1) 및 제2 코일(211-2)을 통해 외부 전자 장치에 무선 전력을 전송할 때의 H-field 누설값(defalt)보다 전자 장치(201)의 프로세서가 스위치(211-7)를 스위치를 오프 시키고, 제1 코일(211-1)을 통해 외부 전자 장치에 무선 전력을 전송할 때의 H-field 누설값(proposed scheme)이 더 적을 수 있다. 예를 들면, 표준에서 H-field 누설값을 4.93으로 제한하고 있으며, 전자 장치(201)의 프로세서가 스위치(211-7)를 스위치를 오프시키고, 제1 코일(211-1)을 통해 외부 전자 장치에 무선 전력을 전송할 때의 H-field 누설값은 표준 제한을 만족시킬 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 발명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자 장치에 있어서,
배터리;
제1 코일, 제2 코일을 포함하는 다중 코일 회로;
상기 다중 코일 회로와 전기적으로 연결된 마그네틱 필드 제어 회로;
상기 배터리 및 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 전기적으로 연결된 전력 관리 모듈; 및
상기 다중 코일 회로, 상기 마그네틱 필드 제어 회로, 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하도록 제어하고,
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하도록 제어하거나,
상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하도록 제어하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하도록 제어하고,
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위 내에의 최대 전압까지 증가시키면서 상기 제1 동작 주파수의 변화를 확인하고,
변화된 상기 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하도록 제어하고,
상기 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하도록 제어하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 코일은 원형 코일이고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일의 외측을 둘러싼 코일인 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 코일의 일단 및 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결되고, 상기 제1 코일의 일단이 제2 코일과 연결되고,
상기 제2 코일의 일단이 상기 제1 코일의 일단과 연결되고, 상기 제2 코일의 타단이 상기 스위치와 연결되며,
상기 스위치의 일단이 상기 제2 코일의 타단과 연결되고, 상기 스위치의 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결된 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 프로세서는,
병렬 연결된 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 오프 제어하고,
상기 제1 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 온 제어하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
통신 모듈을 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 획득하고,
상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보에 기반하여 상기 제1 코일을 통해 상기 제1 전력을 전송하거나, 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하도록 제어하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 지정된 주파수 범위는 100 kHz ~ 196 kHz 또는 110 kHz ~ 148 kHz인 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 지정된 동작 전압 범위는 5V~9V인 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 핑 신호를 출력하고, 상기 핑 신호에 대한 응답에 기반하여 상기 외부 전자 장치를 감지하도록 설정된 전자 장치.
전자 장치에서 다중 코일 기반의 무선 전력 전송 방법에 있어서,
무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하는 동작; 및
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하는 동작, 또는 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하는 동작을 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작;
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위 내에의 최대 전압까지 증가시키면서 상기 제1 동작 주파수의 변화를 확인하는 동작;
변화된 상기 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작; 및
상기 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하는 동작을 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 코일은 원형 코일이고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일의 외측을 둘러싼 코일인 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 코일의 일단 및 타단이 상기 전자 장치의 마그네틱 필드 제어 회로와 연결되고, 상기 제1 코일의 일단이 제2 코일과 연결되고, 상기 제2 코일의 일단이 상기 제1 코일의 일단과 연결되고, 상기 제2 코일의 타단이 상기 전자 장치의 스위치와 연결되며, 상기 스위치의 일단이 상기 제2 코일의 타단과 연결되고, 상기 스위치의 타단이 상기 마그네틱 필드 제어 회로와 연결된 방법.
제13항에 있어서,
병렬 연결된 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 오프 제어하는 동작;
상기 제1 코일이 상기 마그네틱 필드 제어와 연결되도록 상기 스위치를 스위치 온 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 전자 장치의 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보를 획득하는 동작; 및
상기 외부 전자 장치의 코일 크기와 연관된 정보에 기반하여 상기 제1 코일을 통해 상기 제1 전력을 전송하거나, 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하는 동작을 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 지정된 주파수 범위는 100 kHz ~ 196 kHz 또는 110 kHz ~ 148 kHz인 방법.
제11항에 있어서,
상기 지정된 동작 전압 범위는 5V~9V인 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 핑 신호를 출력하는 동작; 및
상기 핑 신호에 대한 응답에 기반하여 상기 외부 전자 장치를 감지하는 동작을 포함하는 방법.
명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은,
무선 전력을 수신할 외부 전자 장치 감지 시, 제1 코일을 통해 상기 외부 전자 장치에 제1 전력을 전송하는 동작; 및
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수와 지정된 주파수 범위 내의 임계 동작 주파수에 기반하여 상기 코일을 통한 제1 전송을 유지하는 동작, 또는 상기 제1 전력 전송 시 상기 제1 동작 주파수와 상기 임계 동작 주파수에 기반하여 동작 전압을 조절하고, 상기 조절된 동작 전압에 대응하여 변화된 제1 주파수에 기반하여 상기 제1 코일과 상기 제2 코일을 통해 제2 전력을 전송하는 동작을 포함하는 저장 매체.
제19항에 있어서,
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작;
상기 제1 전력 전송 시 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 동작 전압을 지정된 동작 전압 범위 내에의 최대 전압까지 증가시키면서 상기 제1 동작 주파수의 변화를 확인하는 동작;
변화된 상기 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이면 상기 제1 코일을 통한 상기 제1 전력 전송을 유지하는 동작; 및
상기 변화된 제1 동작 주파수가 상기 임계 동작 주파수 이상이 아니면 병렬 연결된 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일을 통해 상기 제2 전력을 전송하는 동작을 을 포함하는 저장 매체.