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KR101950688B1 - 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR101950688B1
KR101950688B1 KR1020120082278A KR20120082278A KR101950688B1 KR 101950688 B1 KR101950688 B1 KR 101950688B1 KR 1020120082278 A KR1020120082278 A KR 1020120082278A KR 20120082278 A KR20120082278 A KR 20120082278A KR 101950688 B1 KR101950688 B1 KR 101950688B1
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wireless power
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wireless
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삼성전자주식회사
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Abstract

무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 제어 방법이 제공된다. 본 발명에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법은, 상기 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 상이한 전력량을 가지는 이종 검출 전력들을 인가하여, 상기 무선 전력 수신기를 검출하는 단계, 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하고, 상기 무선 전력 수신기로부터 통신연결을 위한 신호를 수신하는 단계, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하는 단계, 상기 무선 전력수신기에게 통신연결을 위한 응답신호를 전송하는 단계 및 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하는 단계를 포함한다.

Description

무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 { WIRELESS POWER TRANSMITTER AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF }
본 발명은 무선 전력 송신기 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소정의 방식으로 통신할 수 있는 무선 전력 송신기 및 제어 방법에 관한 것이다.
휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉽고 이러한 이유로 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다.
이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.
현재까지는 전자기 유도를 이용한 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 마이크로파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT팀의 무선 충전시스템은 공명(resonance)이란 소리굽쇠를 울리면 옆에 있는 와인잔도 그와 같은 진동수로 울리는 물리학 개념을 이용한 것이다. 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.
한편, 무선 충전 방식에 대한 연구는 근자에 들어서 활발하게 진행되고 있으며, 그 무선 충전 순위, 무선 전력 송/수신기의 검색, 무선 전력 송/수신기 사이의 통신 주파수 선택, 무선 전력 조정, 매칭 회로의 선택, 하나의 충전 주기에서의 각각의 무선 전력 수신기에 대한 통신 시간 분배 등에 대한 표준은 제언되고 있지 않다. 특히, 무선 전력 송신기가 무선 전력 송신기 상에 배치되는 무선 전력 수신기를 검출하는 방법과 관련한 표준의 제언이 요청된다.
본 발명은 무선 전력 송신기 동작의 전반에 대한 표준, 특히 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하는 구성 및 절차 전반을 제언한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 제어 방법은, 상기 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 상이한 전력량을 가지는 이종 검출 전력들을 인가하여, 상기 무선 전력 수신기를 검출하는 단계, 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하고, 상기 무선 전력 수신기로부터 통신연결을 위한 신호를 수신하는 단계, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하는 단계, 상기 무선 전력 수신기에 통신연결을 위한 응답신호를 전송하는 단계 및 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 공진부; 상기 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 상이한 전력량을 가지는 이종 검출 전력들을 상기 공진부에 인가하여, 상기 무선 전력 수신기를 검출하고, 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하도록 상기 공진부를 제어하는 제어부; 및 상기 무선 전력 수신기로부터 통신연결을 위한 신호를 수신하는 통신부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하고, 상기 무선 전력수신기에게 통신연결을 위한 응답신호를 전송하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하도록 상기 공진부를 제어한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하는 방법은, 제 1 기간 동안 제 1 검출 전력을 상기 무선 전력 송신기의 공진기에 인가하는 단계; 제 2 기간 동안, 상기 제 1 검출 전력과 상이한 전력량을 가지는 적어도 하나의 제 2 검출 전력을 상기 공진기에 인가하는 단계; 상기 제 1 또는 제 2 검출 전력이 인가되는 동안 기설정된 임계치를 초과하는 로드 변경을 검출하는 단계; 및 상기 로드 변경이 상기 임계치를 초과하면, 상기 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 결정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 의하여 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하는 구성 및 절차 전반이 제공된다. 아울러, 보다 효율적이고 안정적인 방법으로 무선 전력 수신기를 검출할 수 있으며, 이에 따라 전력 낭비가 방지될 수 있다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송/수신기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명과의 비교를 위한 제 1 비교 예의 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명과의 비교를 위한 제 2 비교 예의 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 무선 전력 수신기가 상대적으로 소형으로 제작된 경우에 대한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 무선 전력 수신기가 상대적으로 소형으로 제작된 경우에 대한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13a 내지 13c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른, 무선 전력 송신기가 인가하는 검출 전력의 개념도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기(100) 및 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)를 포함한다.
무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)에 무선으로 각각 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수 있다. 더욱 상세하게는, 무선 전력 송신기(100)는 소정의 인증절차를 수행한 인증된 무선 전력 수신기에 대하여서만 무선으로 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 전기적 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 전자기파 형태의 무선 전력을 송신할 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. 여기에서 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 소정의 프레임으로 구성된 패킷(2-1,2-2,2-n)을 처리하거나 송수신할 수 있다. 상술한 프레임에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 무선 전력 수신기는 특히, 이동통신단말기, PDA, PMP, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 송신기(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,1110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 30m 이하일 수 있다. 또한 무선 전력 송신기(100)가 전자기 유도 방식을 채택한 경우, 전력제공장치(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다.
무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 무선 전력 수신기 상태 정보 또는 무선 전력 송신기(100) 제어 정보 등을 무선 전력 송신기(100)에 송신할 수 있다. 상기의 송신 신호의 정보에 관하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 각각의 충전상태를 나타내는 메시지를 무선 전력 송신기(100)로 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 디스플레이와 같은 표시수단을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각으로부터 수신한 메시지에 기초하여 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각의 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기(100)는 각각의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 함께 표시할 수도 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각에 무선 충전 기능을 디스에이블(disabled)하도록 하는 제어 신호를 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 충전 기능의 디스에이블 제어 신호를 수신한 무선 전력 수신기는 무선 충전 기능을 디스에이블할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(200)는 전력 송신부(211), 제어부(212) 및 통신부(213)를 포함할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)를 포함할 수 있다.
전력 송신부(211)는 무선 전력 송신기(200)가 요구하는 전력을 제공할 수 있으며, 무선으로 무선 전력 수신기(250)에 전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 전력 송신부(211)는 교류 파형의 형태로 전력을 공급할 수 있으며, 직류 파형의 형태로 전력을 공급하면서 이를 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하여 교류 파형의 형태로 공급할 수도 있다. 전력 송신부(211)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다. 전력 송신부(211)는 일정한 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 것이다.
아울러, 전력 송신부(211)는 교류 파형을 전자기파 형태로 무선 전력 수신기(250)로 제공할 수 있다. 전력 송신부(211)는 추가적으로 루프 코일을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 소정의 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송신부(211)가 루프 코일로 구현되는 경우, 루프 코일의 인덕턴스(L)는 변경가능할 수도 있다. 한편 전력 송신부(211)는 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한이 없는 것은 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
제어부(212)는 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 저장부(미도시)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. 제어부(212)의 세부 동작과 관련하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 통신부(253)와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 통신부(213)는 IEEE802.15.4 방식의 Zigbee 통신 방식을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 아울러, 통신부(213)는 CSMA/CA 알고리즘을 이용할 수 있다. 통신부(213)가 이용하는 주파수 및 채널 선택에 관한 구성은 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 한편, 상술한 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본원 발명은 통신부(213)에서 수행하는 특정 통신 방식에 의하여 그 권리범위가 한정되지 않는다.
한편, 통신부(213)는 무선 전력 송신기(200)의 정보에 대한 신호를 송신할 수 있다. 여기에서, 통신부(213)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. 표 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기(200)로부터 송신되는 신호의 데이터 구조이다. 무선 전력 송신기(200)는 하기의 프레임을 가지는 신호를 기설정된 주기마다 송신할 수 있으며, 상기 신호는 이하에서는 Notice 신호로 명명될 수도 있다.
frame type protocol version sequence number network ID RX to Report(schedule mask) Reserved Number of Rx
Notice 4bit 1 Byte 1Byte 1Byte 5bit 3bit
표 1에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 1에서는 해당 신호가 Notice 신호임을 지시한다. protocol version 필드는, 통신 방식의 프로토콜의 종류를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는, 무선 전력 송신기(200)로 보고를 수행할 무선 전력 수신기들을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. 표 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 Rx to Report(schedule mask) 필드이다.
Rx to Report(schedule mask)
Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Rx5 Rx6 Rx7 Rx8
1 0 0 0 0 1 1 1
여기에서, Rx1 내지 Rx8은 무선 전력 수신기 1 내지 8에 대응할 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는 스케쥴 마스크의 번호가 1로 표시된 무선 전력 수신기가 보고를 수행하도록 구현될 수 있다.
Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 5Byte가 할당될 수 있다. Number of Rx 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 주위의 무선 전력 수신기의 개수를 지시하는 필드로, 예를 들어 3bit가 할당될 수 있다.
한편, 표 1의 프레임 형식의 신호는 IEEE802.15.4 형식의 데이터 구조 중 WPT에 할당되는 형식으로 구현될 수 있다. 표 3은 IEEE802.15.4의 데이터 구조이다.
Preamble SFD Frame Length WPT CRC16
표 3과 같이, IEEE802.15.4의 데이터 구조는 Preamble, SFD, Frame Length, WPT, CRC16 필드를 포함할 수 있으며, 표 1과 같은 데이터 구조는 WPT 필드에 포함될 수 있다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)로부터 전력 정보를 수신할 수 있다. 여기에서 전력 정보는 무선 전력 수신기(250)의 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 무선 전력 수신기(250)의 무선 전력 수신부(251)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250) 뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신기(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(213)는 다른 무선 전력 송신기로부터 상술한 표 1의 프레임의 Notice 신호를 수신할 수 있다.
한편, 도 2a에서는 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 상이한 하드웨어로 구성되어 무선 전력 송신기(200)가 아웃-밴드(out-band) 형식으로 통신되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 본 발명은 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 하나의 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신기(200)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다.
무선 전력 송신기(200) 및 무선 전력 수신기(250)는 각종 신호를 송수신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기(200)가 주관하는 무선 전력 네트워크로의 무선 전력 수신기(250)의 가입과 무선 전력 송수신을 통한 충전 과정이 수행될 수 있으며, 상술한 과정은 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252), 통신부(253), 정류부(254), DC/DC 컨버터부(255), 스위치부(256) 및 충전부(257)를 포함할 수 있다.
전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)에 대한 설명은 여기에서는 생략하도록 한다. 정류부(254)는 전력 수신부(251)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다. DC/DC 컨버터부(255)는 정류된 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, DC/DC 컨버터부(255)는 출력단(259)의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, DC/DC 컨버터부(255)의 전단(258)에는 인가될 수 있는 전압의 최솟값 및 최댓값이 기설정될 수 있으며, 상술한 정보는 후술할 Request join 신호의 Input Voltage MIN 필드 및 Input Voltage MAX 필드에 기록될 수 있다. 아울러, DC/DC 컨버터부(255)의 후단(259)에 인가되는 정격 전압 값 및 도통되는 정격 전류 값은 Request join 신호의 Typical Output Voltage 필드 및 Typical Output Current 필드에 기재될 수 있다.
스위치부(256)는 DC/DC 컨버터부(255) 및 충전부(257)를 연결할 수 있다. 스위치부(256)는 제어부(252)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다. 충전부(257)는 스위치부(256)가 온 상태인 경우에 DC/DC 컨버터부(255)로부터 입력되는 컨버팅된 전력을 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송/수신기의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 송신기는 근린에 위치하는 물체를 검출할 수 있다(S301). 무선 전력 송신기는 예를 들어 로드 변경을 검출하여 무선 전력 송신기의 근린에 새로운 물체가 위치한 지 여부를 판단할 수 있다. 하지만, 상술한 로드 변경은 단순한 실시 예일 뿐이며, 무선 전력 송신기는 전압, 전류, 위상, 온도 등 다양한 판단 기준에 기초하여 근린의 물체를 검출할 수 있다. 상기의 다양한 판단 기준에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
무선 전력 수신기는 적어도 하나의 채널에서 무선 전력 송신기를 검색하여(S303), 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 송신기들로 무선 전력 송신기 검색 신호를 송신하고, 이에 대응하여 수신되는 무선 전력 수신기 검색 응답 신호에 기초하여 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신기는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 페어링(paring)을 형성할 수 있다.
무선 전력 수신기는, 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입할 수 있다(S305). 예를 들어, 무선 전력 수신기는 가입 요청 신호를 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기에 송신할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신기는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 가입 응답 신호를 수신할 수 있다. 가입 응답 신호에는 가입 가부 정보가 포함될 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 수신기의 가입 가부가 결정될 수 있다.
무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기는 대기 상태에 돌입할 수 있다(S307). 대기 상태에서, 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로 명령 신호를 송신한다. 무선 전력 송신기는 수신된 명령 신호에 대응하여 보고 신호 또는 Ack 신호를 송신한다. 한편, 명령 신호 중 충전 개시 명령이 포함된 경우에, 무선 전력 수신기는 충전을 개시할 수 있다(S309).
도 4는 본 발명과의 비교를 위한 제 1 비교 예의 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(1101)는 정해진 검출 주기(tdet_per) 마다 검출 전력(Pdet)(1110,1111)을 검출 유효 기간(tdet)동안 송출하는 검출 상태를 유지한다. 검출 전력 및 검출 유효 기간의 크기는 무선 전력 송신기(1101)가 전력 송신부, 즉 공진기의 로드 값의 변화를 감지하여, 유효 범위 내에 무선 충전을 위한 후보 장치가 존재하는지를 검출할 수 있는데 필요한 최소 전력량 및 시간에 따라 결정된다. 다시 말해, 후보 장치 즉, 금속 물체의 감지는 공진기의 로드(load)의 변화만을 감지하면 되므로, 공진기의 로드(load)값을 감지할 수 있을 크기를 가지는 작은 전압의 사인 웨이브(sin wave)를, 공진기의 로드(load)값을 감지하는데 필요한 짧은 시간 동안 주기적으로 발생 시켜서 검출 상태에서의 소모 전력을 최소화한다. 그리고 검출 상태는 검출 유효 기간 동안 새로운 장치가 검출될 때까지 유지된다.
예를 들어, 무선 전력 수신기가 무선 전력 송신기(1101) 상에 배치되면, 무선 전력 송신기(1101)는 로드 변경을 검출할 수 있으며, 이에 따라 물체가 자신의 주변에 배치된 것을 확인할 수 있다. 도 4에서는 무선 전력 송신기(1101)가 로드 변경 검출에 기초하여 물체를 검출하는 것과 같이 도시되었지만, 이는 단순히 예시적인 것으로 무선 전력 송신기(1101)는 전압, 전류, 온도, 위상 등 다양한 판단 기준의 변경 검출에 기초하여 물체를 검출할 수 있다.
무선 전력 송신기(1101)는 정해진 검출 주기(tdet_per) 마다 검출 전력(Pdet)(1110,1111)을 검출 유효 기간(tdet)동안 송출하는 검출 상태를 유지한다. 한편, 무선 전력 수신기(1102)가 무선 전력 송신기(1101)의 근린에 배치되며, 무선 전력 송신기(1101)는 이에 대응하는 로드 변경을 검출한 상황을 검출 전력(1111) 송출 기간에 파악할 수 있다.
무선 전력 송신기(1101)는 검출 유효 기간 내에 장치가 검출되면, 구동 전력(Preg)(1114)을 송출한다. 여기에서 구동 전력(1114)은 무선 전력 수신기(1102)의 제어부 또는 MCU를 구동시킬 수 있는 전력일 수 있다. 무선 전력 수신기(1102)는 Search 신호(1112)를 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신기(1101)는 이에 대응하여 Response serach 신호(1113)를 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 비교 예에서의 무선 전력 송신기는 주기적으로 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 검출 전력을 인가할 수 있다. 하지만, 무선 전력 수신기가 상대적으로 소모전력이 작은 경우에는, 무선 전력 송신기(1101)는 무선 전력 수신기를 검출할 수 없을 수도 있다. 무선 전력 수신기가 상대적으로 소모전력이 작으면, 로드 변경 값이 미미할 수 있다. 무선 전력 송신기(1101)는 상술한 바와 같이 로드 변경 값이 미미한 경우, 로드 변경 값을 노이즈(noise)와 구분하지 못할 수도 있다. 이러한 경우, 무선 전력 송신기(1101)는 무선 전력 수신기를 검출하지 못할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명과의 비교를 위한 제 2 비교 예의 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
무선 전력 송신기(1001)는 기설정된 주기마다 정해진 검출 주기(tbea_per) 마다 검출 전력(Pbea)(1041,1051)을 검출 유효 기간(tbea)동안 송출하는 검출 상태를 유지한다. 여기서, 검출 전력(Pbea)은 무선 전력 수신기를 구동할 수 있는 크기일 수 있다. 아울러, 유효 기간(tbea)은 무선 전력 수신기를 구동시키고 소정의 통신을 수행할 수 있는 시간일 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 수신기(1002)가 무선 전력 송신기(1001) 상에 배치되면(1003), 무선 전력 송신기(1001)는 로드 변경을 검출할 수 있으며, 이에 따라 물체가 자신의 주변에 배치된 것을 확인할 수 있다. 도 5에서는 무선 전력 송신기(1001)가 로드 변경 검출에 기초하여 물체를 검출하는 것과 같이 도시되었지만, 이는 단순히 예시적인 것으로 무선 전력 송신기(1001)는 전압, 전류, 온도, 위상 등 다양한 판단 기준의 변경 검출에 기초하여 물체를 검출할 수 있다.
무선 전력 송신기(1001)는 정해진 검출 주기(tbea_per) 마다 검출 전력(Pbea)(1041,1051,1061)을 검출 유효 기간(tbea)동안 송출하는 검출 상태를 유지한다. 한편, 무선 전력 수신기(1002)가 무선 전력 송신기(1001)의 근린에 배치되며, 무선 전력 송신기(1001)는 이에 대응하는 로드 변경을 검출한 상황을 검출 전력(1061) 송출 기간에 파악할 수 있다.
무선 전력 송신기(1101)는 검출 유효 기간 내에 장치가 검출되면, 검출 전력(1061)의 인가를 유지한다.
상술한 바와 같이, 제 2 비교 예에서의 무선 전력 송신기(1001)는 주기적으로 무선 전력 수신기(1002)를 검출하기 위한 검출 전력을 인가할 수 있다. 하지만, 무선 전력 송신기(1001)는 무선 전력 수신기(1002)를 구동시킬 수 있는 전력을 무선 전력 수신기(1002)가 구동되어 통신을 수행할 수 있는 시간 동안 송출함으로써, 전력의 낭비가 증대되는 문제점이 발생한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
무선 전력 송신기(600)는 기설정된 주기(Beacon cycle) 동안 이종의 검출 전력을 인가할 수 있다. 여기에서, 기설정된 주기(Beacon cycle)은 제 1 기간 및 제 2 기간으로 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기(600)는 제 1 기간 동안 제 1 검출 전력(601)을 인가하고, 제 2 기간 동안에는 적어도 하나의 제 2 검출 전력들(602 내지 610)을 인가한다. 무선 전력 송신기(600)는 제 1 검출 전력(601)을 L ms 동안 인가한다.
여기서, 제 1 검출 전력(601)은 무선 전력 수신기를 구동할 수 있는 크기일 수 있다. 아울러, 제 1 검출 전력(601)의 지속 기간(L ms)는 무선 전력 수신기를 구동시키고 소정의 통신을 수행할 수 있는 시간일 수 있다. 제 2 검출 전력들(602 내지 610)은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 전력량을 가질 수 있다. 각각의 제 2 검출 전력은 N ms의 지속 기간을 가진다. 아울러, 각각의 제 2 검출 전력들 사이에는 K ms의 시간 간격이 있을 수 있다.
기설정된 주기(Beacon cycle)가 도과하면, 무선 전력 송신기(600)는 다시 제 1 검출 전력(611)을 인가한다. 또한, 무선 전력 송신기(600)는 제 2 검출 전력들(612 내지 615)을 인가한다.
한편, 무선 전력 수신기(650)는 제 2 검출 전력(614) 및 제 2 검출 전력(615)의 인가 시기 사이에 무선 전력 송신기(600) 상에 배치된 것을 상정한다. 무선 전력 수신기(650)가 상대적으로 소모전력이 큰 경우, 무선 전력 송신기(600)는 제 2 검출 전력(615)의 인가 시기 동안 로드 변경을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(600)는 로드 변경을 통하여 무선 전력 수신기(650)를 검출할 수 있다.
무선 전력 송신기(600)는, 무선 전력 수신기(650)가 존재하는 것으로 판단하면, 구동 전력(616)을 인가한다. 구동 전력(616)은 무선 전력 수신기(650)의 제어부 또는 MCU를 구동하는데 요구되는 전력일 수 있다.
무선 전력 수신기(650)는 구동 전력(616)을 수신한다. 무선 전력 수신기(650)는 수신된 구동 전력(616)에 기초하여 무선 전력 송신기 검색 신호(이하, search 신호)를 생성하여 송신한다(S621).
search 신호는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 신호일 수 있으며, 예를 들어 표 4와 같은 데이터 구조를 가진다.
Frame Type Protocol Version Sequence Number Company ID Product ID Impedence category power consumption
Search 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 Byte 4 bit 4 bit 4bit
표 4에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 4에서는 해당 신호가 Search 신호임을 지시한다. protocol version 필드는, 통신 방식의 프로토콜의 종류를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. 즉, 표 1의 Notice 신호의 sequence number가 1이라면, 표 5의 Search 신호의 sequence number는 2일 수 있다. Company ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제조사 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 1 Byte가 할당될 수 있다. Product ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제품 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 무선 전력 수신기의 시리얼 넘버 정보가 기재될 수 있다. Product ID 필드에는, 예를 들어 4 Byte가 할당될 수 있다. Impedence 필드는, 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. Impedence 필드에는, 수신 공진기의 임피던스 정보가 기재될 수 있다. category 필드는, 무선 전력 수신기의 정격 전력 정보 또는 크기 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. power consumption 필드는, 무선 전력 수신기가 파악하는 손실 전력 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. power consumption 필드에는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX-COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC) 각각 또는 합계가 기재될 수 있다. 아울러, 추가적으로 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버 터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보가 기재될 수도 있다.
무선 전력 송신기는 입력된 search 신호에 기초하여 무선 전력 수신기 각각의 관련 정보를 관리할 수 있다. 표 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 장치 제어 테이블이다.
Session ID company ID Product ID Load Characteristic Current Characteristic Voltage characteristic efficiency characteristic status charactersitic input voltage output voltage output current
1 0x11111111 0x11111111 25 300mA 5V 75% complete & standby - 5V 300mA
2 0x22222222 0x11111111 30 500mA 3V 70% Charge(CV) 3V 3V 400mA
3 0x33333333 0x22222222 10 100mA 5V 80% charge(CC) 5V 5V 100mA
4 0x44444444 0x11111111 50 500mA 5V 75% Charge(CC) 5V 5V 500mA
5 0x55555555 0x33333333 100 500mA 12V 75% standby - 12V 500mA
표 5와 같이, 장치 제어 테이블은, 무선 전력 수신기 각각의 세션 ID, 제조사 ID, 제품 ID, 로드 특성, 전류 특성, 전압 특성, 효율 특성, 현재 상태, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 전단에서의 전압, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 후단에서의 전압 및 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 후단에서의 전압의 정보 등을 관리할 수 있다. 여기에서, 현재 상태는 무선 전력 수신기가 충전이 완료되어 대기 상태에 있는지, 충전 전력 불충분으로 인하여 대기 상태에 있는지, CV(constant voltage) 모드로 충전 중인지, CC(constant current) 모드로 충전 중인지 여부 등에 대한 것일 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기는 search 신호에 응답하여, 무선 전력 송신기 검색 응답 신호(이하, response search 신호)를 무선 전력 수신기로 송신한다(S622). 무선 전력 송신기 검색 응답 신호는 하기의 표 6의 데이터 구조를 가질 수 있다.
Frame Type Reserved Sequence Number Network ID
Response Search 4 bit 1 Byte 1 Byte
표 6에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 6에서는 해당 신호가 Response search 신호임을 지시한다. Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다.
무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로 무선 전력 송수신 네트워크로의 가입을 요청하는 가입 요청 신호(이하, Request join 신호)를 송신한다(S624). 상술한 Request join 신호는 각각 표 7의 데이터 구조를 가진다.
Frame Type Reserved Sequence Number Network ID Product ID Input Voltage MIN Input Voltage MAX Typical Output Voltage Typical Output Current impedence power consumption
Request join 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 1Byte 4 bit 4 bit
표 7에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 7에서는 해당 신호가 Request join 신호임을 지시한다. Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Product ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제품 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 무선 전력 수신기의 시리얼 넘버 정보가 기재될 수 있다. Input Voltage MIN 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 최솟값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Input Voltage MAX 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 최댓값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Typical Output Voltage 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 인가되는 정격 전압 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Typical Output Current 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 도통되는 정격 전류 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Impedence 필드는, 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. Impedence 필드에는, 수신 공진기의 임피던스 정보가 기재될 수 있다. power consumption 필드에는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC) 각각 또는 합계가 기재될 수 있다. 아울러, 추가적으로 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버 터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보가 기재될 수도 있다.
무선 전력 송신기는 수신한 Request join 신호에 기초하여 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 여부를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 표 4와 같은 장치 제어 테이블에 기초하여 무선 전력 네트워크로의 무선 전력 수신기의 가입 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기가 공급할 수 있는 전력량보다 무선 전력 수신기가 더 큰 전력량을 요구하는 경우에는 무선 전력 수신기의 가입을 불허할 수 있다.
무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키기로 결정한 경우에는, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 세션 ID를 할당할 수 있다. 무선 전력 송신기는 세션 ID 또는 가입 가부 정보를 포함하는 가입 응답 신호(이하, Response join 신호)를 생성할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기는 생성된 Response join 신호를 무선 전력 수신기에 송신한다(S625).
한편, Response join 신호는 표 8과 같은 데이터 구조를 가진다.
Frame Type Reserved Sequence Number Network ID Permission Session ID
Response join 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 bit 4 bit
표 8에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 8에서는 해당 신호가 Response join 신호임을 지시한다. Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1 Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Permission 필드는, 무선 전력 수신기의 무선 전력 네트워크로의 가입 가부를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. 예를 들어, Permission 필드가 1을 지시하는 경우에는 무선 전력 수신기의 가입을 허가하는 것이며, Permission 필드가 0을 지시하는 경우에는 무선 전력 수신기의 가입을 불허하는 것일 수 있다. Session ID는 무선 전력 송신기가 무선 전력 네트워크의 제어를 위하여 무선 전력 수신기에 부가하는 session ID를 지시하는 필드일 수 있다. Session ID 필드에는 예를 들어 4 bit가 부가될 수 있다.
무선 전력 수신기(650)는 Response 신호에 대응하여 Ack 신호를 송신한다(S626).
도 7은 무선 전력 수신기가 상대적으로 소모전력이 작은 경우에 대한 개념도이다. 무선 전력 수신기(660)는 무선 전력 송신기(600) 상에 제 2 검출 전력(613)이 인가되는 기간 동안에 배치되는 것으로 상정한다. 무선 전력 송신기(600)는 제 2 검출 전력(613)으로 로드 변경을 검출할 수 없다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(600)는 무선 전력 수신기(660)를 검출하지 못한다. 무선 전력 송신기(600)는 새로운 주기에 제 1 검출 전력(640)을 인가한다. 무선 전력 송신기(600)는 제 1 검출 전력(640)을 통하여 로드 변경을 검출한다. 무선 전력 송신기(600)는 로드 변경에 기초하여 무선 전력 수신기(660)를 검출한다. 무선 전력 송신기(600)는 무선 전력 수신기(600)가 존재하는 것으로 판단되면, 제 1 검출 전력(640)의 인가를 유지한다. 무선 전력 수신기(660)는 제 1 검출 전력(640)을 수신한다. 무선 전력 수신기(660)는 제 1 검출 전력(640)에 기초하여 Search 신호를 송신한다(S651). 무선 전력 송신기(600)는 Search 신호에 대응하여, Response search 신호를 송신한다(S652). 무선 전력 수신기(660)는 request join 신호를 송신하고(S654), 무선 전력 송신기(600)는 response join 신호를 송신한다(S655). 무선 전력 수신기(660)는 Ack 신호를 송신한다(S656).
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 송신기는 제 1 기간 동안 제 1 검출 전력을 인가한다(S801). 여기에서, 제 1 기간은 기설정된 주기의 일 기간일 수 있다. 제 1 검출 전력은 무선 전력 수신기를 구동시켜, 통신을 수행할 수 있는 전력량을 가진다. 제 1 검출 전력은 무선 전력 수신기가 구동되어 통신을 수행할 수 있는 시간 동안 인가될 수 있다.
무선 전력 송신기는 제 1 검출 전력의 인가 기간 동안에 무선 전력 수신기가 검출되는 지 여부를 판단한다(S803). 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하면(S803-Y), 무선 전력 송신기는 제 1 검출 전력의 인가를 유지한다(S805).
무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하지 못하면(S803-N), 무선 전력 송신기는 제 2 기간 동안 적어도 하나의 제 2 검출 전력을 인가할 수 있다(S807). 여기에서, 제 2 기간은 기설정된 주기에서 제 1 기간을 제외한 나머지 기간일 수 있다. 적어도 하나의 제 2 검출 전력 각각은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 전력량을 가질 수 있다. 아울러, 제 2 검출 전력은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 시간 동안 인가될 수 있다. 또는 제 2 검출 전력은, 제 2 검출 전력의 전력량까지 전압을 승압하고, 다시 하강시키는데 요구되는 시간 동안 인가될 수도 있다. 제 2 검출 전력 각각은 기설정된 간격으로 인가될 수 있다.
무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력에 기초하여 무선 전력 수신기를 검출할 수 있다(S809). 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하지 못하면(S809-N), 무선 전력 송신기는 새로운 주기에 다시 제 1 검출 전력을 인가한다(S801). 한편, 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하면(S809-Y), 무선 전력 송신기는 구동 전력을 인가한다(S811). 구동 전력은 무선 전력 수신기를 구동하여, 통신을 수행할 수 있도록 하는 전력량을 가진다. 구동 전력은 제 2 검출 전력의 전력량보다 큰 전력량을 가진다.
무선 전력 송신기는 검색 단계에 진입할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 무선 전력 송신기(900)는 기설정된 주기(Adaptive cycle) 동안 이종의 검출 전력을 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기(900)는 우선적으로 제 1 검출 전력(901)을 인가하고, 이후에 적어도 하나의 제 2 검출 전력들(902 내지 907)을 인가한다. 무선 전력 송신기(900)는 제 1 검출 전력(901)을 K ms 동안 인가한다.
여기서, 제 1 검출 전력(901)은 상대적으로 소모전력이 작은 무선 전력 수신기에 따른 로드 변경을 검출할 수 있는 크기일 수 있다. 제 1 검출 전력(901)은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 시간 동안 인가될 수 있다. 또는 제 1 검출 전력(901)은, 제 1 검출 전력의 전력량까지 전압을 승압하고, 다시 하강시키는데 요구되는 시간 동안 인가될 수도 있다.
무선 전력 송신기(900)는 제 1 검출 전력(901)을 인가한 이후에, 제 2 검출 전력들(902 내지 907)을 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기(900)는, N ms를 주기로하여 제 2 검출 전력들(902 내지 907)을 인가할 수 있다. 제 2 검출 전력들(902 내지 907) 각각은 K ms 동안 인가될 수 있다. 즉, 제 2 검출 전력들(902 내지 907) 각각은 제 1 검출 전력(901)과 동일한 인가 시간을 가질 수 있다. 제 2 검출 전력들(902 내지 907) 각각은 상대적으로 소모전력이 큰 무선 전력 수신기를 검출하는데 요구되는 최소 전력일 수 있다.
무선 전력 송신기(900)는 기설정된 주기(Adaptive cycle)(M ms)가 도과하면, 다시 제 1 검출 전력(901)을 인가한다. 제 1 검출 전력(901)을 인가한 후, 무선 전력 송신기(900)는 제 2 검출 전력들(902 내지 907)을 인가한다. 이 경우, 무선 전력 수신기(950)가 제 2 검출 전력(915)의 인가가 종료된 후, 무선 전력 송신기(900) 상에 배치된 것을 상정하도록 한다(S916). 여기에서, 무선 전력 수신기(950)는 상대적으로 소모전력이 큰 것일 수 있다.
무선 전력 송신기(900)는 제 2 검출 전력(917)의 인가 시기 동안, 무선 전력 수신기(950)에 따른 로드 변경을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(900)는, 로드 변경 검출에 기초하여 무선 전력 수신기(950)를 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(900)는, 무선 전력 수신기(950)가 검출되면, 구동 전력(928)을 인가한다.
무선 전력 수신기(950)는 구동 전력(928)에 기초하여 Search 신호를 송신한다(S921). 무선 전력 송신기(900)는 Search 신호에 대응하여, Response search 신호를 송신한다(S922). 무선 전력 수신기(950)는 request join 신호를 송신하고(S923), 무선 전력 송신기(900)는 response join 신호를 송신한다(S924). 무선 전력 수신기(950)는 Ack 신호를 송신한다(S925).
도 10은 무선 전력 수신기가 상대적으로 소모전력이 작은 경우에 대한 개념도이다. 무선 전력 수신기(960)는 무선 전력 송신기(900) 상에 제 2 검출 전력(912)의 인가 시기 및 제 2 검출 전력(913)의 인가 시기의 사이에 배치되는 것으로 상정한다.
무선 전력 송신기(900)는 제 2 검출 전력(913)으로 로드 변경을 검출할 수 없다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(900)는 무선 전력 수신기(960)를 검출하지 못한다. 무선 전력 송신기(900)는 새로운 주기에 제 1 검출 전력(931)을 인가한다.
무선 전력 송신기(900)는 제 1 검출 전력(931)을 통하여 로드 변경을 검출한다. 무선 전력 송신기(900)는 로드 변경에 기초하여 무선 전력 수신기(960)를 검출한다. 무선 전력 송신기(900)는 무선 전력 수신기(960)가 존재하는 것으로 판단되면, 구동 전력(940)을 인가한다. 무선 전력 수신기(960)는 구동 전력(940)을 수신한다.
무선 전력 수신기(960)는 구동 전력(940)에 기초하여 Search 신호를 송신한다(S941). 무선 전력 송신기(900)는 Search 신호에 대응하여, Response search 신호를 송신한다(S942). 무선 전력 수신기(960)는 request join 신호를 송신하고(S943), 무선 전력 송신기(900)는 response join 신호를 송신한다(S944). 무선 전력 수신기(960)는 Ack 신호를 송신한다(S945).
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 송신기는 제 1 기간 동안 제 1 검출 전력을 인가한다(S1101). 여기에서, 제 1 기간은 기설정된 주기의 일 기간일 수 있다. 제 1 검출 전력은 상대적으로 소모전력이 작은 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 전력량을 가진다. 아울러, 제 1 검출 전력은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 시간 동안 인가될 수 있다. 또는 제 1 검출 전력은, 제 1 검출 전력의 전력량까지 전압을 승압하고, 다시 하강시키는데 요구되는 시간 동안 인가될 수도 있다.
무선 전력 송신기는 제 1 검출 전력의 인가 기간 동안에 무선 전력 수신기가 검출되는 지 여부를 판단한다(S1103). 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하면(S1103-Y), 무선 전력 송신기는 제 1 검출 전력의 인가를 중단하고, 구동 전력을 인가한다(S1111).
무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하지 못하면(S1103-N), 무선 전력 송신기는 제 2 기간 동안 적어도 하나의 제 2 검출 전력을 인가할 수 있다(S1107). 여기에서, 제 2 기간은 기설정된 주기에서 제 1 기간을 제외한 나머지 기간일 수 있다. 적어도 하나의 제 2 검출 전력 각각은 상대적으로 소모전력이 큰 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 전력량을 가질 수 있다. 아울러, 제 2 검출 전력은 무선 전력 수신기를 검출하기 위한 최소 시간 동안 인가될 수 있다. 또는 제 2 검출 전력은, 제 2 검출 전력의 전력량까지 전압을 승압하고, 다시 하강시키는데 요구되는 시간 동안 인가될 수도 있다. 제 2 검출 전력 각각은 기설정된 간격으로 인가될 수 있다.
무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력에 기초하여 무선 전력 수신기를 검출할 수 있다(S1109). 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하지 못하면(S1109-N), 무선 전력 송신기는 새로운 주기에 다시 제 1 검출 전력을 인가한다(S1101). 한편, 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 검출하면(S1109-Y), 무선 전력 송신기는 구동 전력을 인가한다(S1111). 구동 전력은 무선 전력 수신기를 구동하여, 통신을 수행할 수 있도록 하는 전력량을 가진다. 구동 전력은 제 2 검출 전력의 전력량보다 큰 전력량을 가진다.
무선 전력 송신기는 검색 단계에 진입할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신기 검출 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 무선 전력 송신기(1200)는 기설정된 주기(Adaptive cycle) 동안 이종의 검출 전력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(1200)는 3가지의 상이한 전력량을 가지는 이종의 검출 전력들을 인가할 수 있다. 여기에서, 검출 전력들을 각각의 전력량에 따라 제 1 검출 전력, 제 2 검출 전력 및 제 3 검출 전력으로 명명하도록 한다. 여기에서, 제 1 검출 전력은, 예를 들어 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 2 검출 전력은, 예를 들어 제 2 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 3 검출 전력은, 예를 들어 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다.
제 1 카테고리 내지 제 3 카테고리는, 무선 전력 수신기의 소모전력 또는 수신전력 또는 크기에 대한 구별 기준일 수 있다. 여기에서, 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기는 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기보다 큰 소모전력, 큰 수신전력 또는 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 제 3 검출 전력은 제 1 검출 전력보다 큰 소모전력, 큰 수신전력 또는 크기를 가질 수 있다. 이는, 무선 전력 수신기의 소모 전력이 작을수록, 검출에 큰 전력량이 요구되는 데에서 비롯된다.
하기 표 9는 카테고리에 대한 예시이다.
Figure 112012060210747-pat00001
무선 전력 송신기(1200)는 상이한 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 상이한 검출 전력들(제 1 내지 제 3 검출 전력들)을 기설정된 주기 내에서 인가한다.
한편, 무선 전력 수신기(1250)는 제 2 검출 전력(1208)의 인가 시기 및 제 3 검출 전력(1209)의 인가 시기 사이에 배치된 것을 상정하도록 한다. 여기에서, 무선 전력 수신기(1250)는 예를 들어, 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기일 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(1200)는 제 1 검출 전력(1209)의 인가 시기 동안에는 무선 전력 수신기(1250)를 검출할 수 없다. 아울러, 무선 전력 송신기(1200)는 제 2 검출 전력(1210)의 인가 시기 동안에도 무선 전력 수신기(1250)를 검출할 수 없다. 무선 전력 송신기(1200)는 제 3 검출 전력(1211)의 인가 시기 동안에 로드 변경을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(1200)는 로드 변경에 기초하여 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기(1250)를 검출할 수 있다. 무선 전력 수신기(1250)가 존재하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신기(1200)는 제 3 검출 전력(1211)의 인가를 중단하고, 구동 전력(1220)을 인가한다.
무선 전력 수신기(1250)는 구동 전력(1220)에 기초하여 Search 신호를 송신한다(S1231). 무선 전력 송신기(1200)는 Search 신호에 대응하여, Response search 신호를 송신한다(S1232). 무선 전력 수신기(1250)는 request join 신호를 송신하고(S1233), 무선 전력 송신기(1200)는 response join 신호를 송신한다(S1234). 무선 전력 수신기(1250)는 Ack 신호를 송신한다(S1235).
한편, 무선 전력 수신기가 제 2 카테고리인 경우에는, 무선 전력 송신기는 제 2 검출 전력의 인가 기간 또는 제 3 검출 전력의 인가 기간 동안에 제 2 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기가 제 3 카테고리인 경우에는, 무선 전력 송신기는 제 1 검출 전력의 인가 기간 동안, 또는 제 2 검출 전력의 인가 기간 동안, 또는 제 3 검출 전력의 인가 기간 동안에 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있다.
도 13a 내지 13c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른, 무선 전력 송신기가 인가하는 검출 전력의 개념도이다. 여기에서, 도 13a는 무선 전력 송신기가 제 1 클래스인 경우에 대한 것일 수 있으며, 도 13b는 무선 전력 송신기가 제 2 클래스인 경우에 대한 것일 수 있으며, 도 13c는 무선 전력 송신기가 제 3 클래스인 경우에 대한 것일 수 있다.
도 13a에서, 무선 전력 송신기는 제 1 내지 제 3 검출 전력을 기설정된 주기(T)에서 인가한다. 여기에서, 검출 전력들을 각각의 전력량에 따라 제 1 검출 전력, 제 2 검출 전력 및 제 3 검출 전력으로 명명하도록 한다. 여기에서, 제 1 검출 전력은, 예를 들어 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 2 검출 전력은, 예를 들어 제 2 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다.
한편, 도 13a에서 무선 전력 송신기는 기설정된 주기(T)에 각각 하나의 제 1 내지 제 3 검출 전력(1301,1302,1303)이, 순차적으로 전력량이 증가하는 방향으로 인가되는 것으로 도시된다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제 1 내지 제 3 검출 전력들은 복수 개 인가될 수 있다. 아울러, 제 1 내지 제 3 검출 전력은 랜덤하게 인가될 수도 있으며, 도 13a와 다른 패턴으로 인가될 수도 있다.
도 13b에서, 무선 전력 송신기는 제 1 내지 제 4 검출 전력을 기설정된 주기(T)에서 인가한다. 상술한 바와 같이, 도 13b에서의 무선 전력 송신기는 제 2 클래스의 무선 전력 송신기일 수 있으며, 제 1 내지 제 4 카테고리의 무선 전력 수신기에 충전을 수행할 수 있다. 검출 전력들을 각각의 전력량에 따라 제 1 검출 전력, 제 2 검출 전력, 제 3 검출 전력 및 제 4 검출 전력으로 명명하도록 한다. 여기에서, 제 1 검출 전력은, 예를 들어 제 4 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 2 검출 전력은, 예를 들어 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 3 검출 전력은, 예를 들어 제 2 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 4 검출 전력은, 예를 들어 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다.
한편, 도 13b에서 무선 전력 송신기는 기설정된 주기(T)에 각각 하나의 제 1 내지 제 4 검출 전력(1311,1312,1313,1314)이, 순차적으로 전력량이 증가하는 방향으로 인가되는 것으로 도시된다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제 1 내지 제 4 검출 전력들은 복수 개 인가될 수 있다. 아울러, 제 1 내지 제 4 검출 전력은 랜덤하게 인가될 수도 있으며, 도 13b와 다른 패턴으로 인가될 수도 있다.
도 13c에서, 무선 전력 송신기는 제 1 내지 제 5 검출 전력을 기설정된 주기(T)에서 인가한다. 상술한 바와 같이, 도 13c에서의 무선 전력 송신기는 제 3 클래스의 무선 전력 송신기일 수 있으며, 제 1 내지 제 5 카테고리의 무선 전력 수신기에 충전을 수행할 수 있다. 검출 전력들을 각각의 전력량에 따라 제 1 검출 전력, 제 2 검출 전력, 제 3 검출 전력, 제 4 검출 전력 및 제 5 검출 전력으로 명명하도록 한다. 여기에서, 제 1 검출 전력은, 예를 들어 제 5 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 2 검출 전력은, 예를 들어 제 4 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 3 검출 전력은, 예를 들어 제 3 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 4 검출 전력은, 예를 들어 제 2 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다. 또한, 제 5 검출 전력은, 예를 들어 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기를 검출할 수 있는 최소 전력량을 가질 수 있다.
한편, 도 13c에서 무선 전력 송신기는 기설정된 주기(T)에 각각 하나의 제 1 내지 제 5 검출 전력(1321,1322,1323,1324,1325)이, 순차적으로 전력량이 증가하는 방향으로 인가되는 것으로 도시된다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제 1 내지 제 5 검출 전력들은 복수 개 인가될 수 있다. 아울러, 제 1 내지 제 5 검출 전력은 랜덤하게 인가될 수도 있으며, 도 13c와 다른 패턴으로 인가될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (36)

  1. 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기의 공진기에, 제 1 크기의 제 1 검출 전력을 인가하는 동작;
    상기 제 1 검출 전력을 인가하고 기설정된 시간 간격 이후에, 상기 제 1 크기와 상이한 제 2 크기의 제 2 검출 전력을 상기 공진기에 인가하는 동작;
    상기 제 1 검출 전력 또는 상기 제 2 검출 전력의 인가 도중에, 상기 무선 전력 송신기 내의 로드 변경을 검출함으로써 상기 무선 전력 수신기를 검출하는 동작;
    상기 검출된 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 동작
    을 포함하고,
    상기 제 1 검출 전력 및 상기 제 2 검출 전력은 상기 무선 전력 수신기의 배치에 의한 로드 임피던스 변경을 검출하기 위한 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기를 검출하는 동작은,
    상기 제 1 검출 전력 또는 상기 제 2 검출 전력이 인가되는 동안에, 상기 로드 임피던스 변경이 기설정된 임계치를 초과하는지 판단하는 동작; 및
    상기 판단에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 검출하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 검출 전력은 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기의 로드 임피던스 변경을 검출하기 위한 최소 전력을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 검출 전력은 상기 제 1 검출 전력의 인가 이후에 기설정된 시간 차이 이후에 인가되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출된 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 구동 전력을 인가하는 동작
    을 더 포함하고,
    상기 구동 전력을 인가하는 동작은, 상기 무선 전력 수신기가 검출되면 상기 구동 전력의 인가를 유지하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  6. 무선 전력 송신기에 있어서,
    공진기; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 송신기의 공진기에, 제 1 크기의 제 1 검출 전력이 인가되도록 제어하고, 상기 제 1 검출 전력을 인가하고 기설정된 시간 간격 이후에, 상기 제 1 크기와 상이한 제 2 크기의 제 2 검출 전력이 상기 공진기에 인가되도록 제어하고, 상기 제 1 검출 전력 또는 상기 제 2 검출 전력의 인가 도중에, 상기 무선 전력 송신기 내의 로드 변경을 검출함으로써 상기 무선 전력 수신기를 검출하고, 상기 검출된 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하도록 상기 공진기를 제어하고,
    상기 제 1 검출 전력 및 상기 제 2 검출 전력은 상기 무선 전력 수신기의 배치에 의한 로드 임피던스 변경을 검출하기 위한 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 검출 전력 또는 상기 제 2 검출 전력이 인가되는 동안에, 상기 로드 임피던스 변경이 기설정된 임계치를 초과하는지 판단하고, 상기 판단에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 검출하는 무선 전력 송신기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 검출 전력은 제 1 카테고리의 무선 전력 수신기의 로드 임피던스 변경을 검출하기 위한 최소 전력을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 검출 전력은 상기 제 1 검출 전력의 인가 이후에 기설정된 시간 차이 이후에 인가되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기가 검출되면 상기 검출된 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 구동 전력이 인가되도록 제어하는 무선 전력 송신기.
  11. 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    제 1 주기에 따라서, 제 1 전력을 송신하는 동작;
    상기 제 1 주기보다 큰 제 2 주기에 따라서, 제 2 전력을 송신하는 동작;
    무선 전력 수신기가 충전 영역 내에 배치되면서 상기 제 1 전력에 의하여 검출되면, 상기 제 1 전력에 따른 상기 무선 전력 수신기의 검출에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 송신하는 동작; 및
    상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치되면서 상기 제 1 전력에 의하여 검출되지 않으면, 상기 무선 전력 수신기를 검출하고, 상기 무선 전력 송신기로 상기 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하도록 상기 제 2 전력을 이용하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전력의 인가 기간은, 상기 제 2 전력의 인가 기간보다 짧은 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  14. 무선 전력 송신기에 있어서,
    공진기; 및
    제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
    상기 공진기를 통하여, 제 1 주기에 따라서, 제 1 전력을 송신하도록 제어하고,
    상기 공진기를 통하여, 상기 제 1 주기보다 큰 제 2 주기에 따라서, 제 2 전력을 송신하도록 제어하고,
    무선 전력 수신기가 충전 영역 내에 배치되면서 상기 제 1 전력에 의하여 검출되면, 상기 제 1 전력에 따른 상기 무선 전력 수신기의 검출에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 상기 공진기를 통하여 송신하도록 제어하고,
    상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치되면서 상기 제 1 전력에 의하여 검출되지 않으면, 상기 무선 전력 수신기를 검출하고, 상기 무선 전력 송신기로 상기 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하도록 상기 제 2 전력을 이용하도록 제어하는 무선 전력 송신기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전력의 인가 기간은, 상기 제 2 전력의 인가 기간보다 짧은 무선 전력 송신기.
  17. 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    제 1 주기에 따라서, 제 1 전력을 송신하는 동작;
    상기 제 1 주기보다 큰 제 2 주기에 따라서, 제 2 전력을 송신하는 동작;
    상기 제 1 전력의 송신 동안에, 무선 전력 수신기가 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 송신하는 동작; 및
    상기 제 2 전력의 송신 동안에, 상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 검색 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위하여 상기 제 2 전력의 송신을 유지하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 전력의 인가 기간은, 상기 제 2 전력의 인가 기간보다 짧은 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  20. 무선 전력 송신기에 있어서,
    공진기; 및
    제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
    상기 공진기를 통하여, 제 1 주기에 따라서, 제 1 전력을 송신하도록 제어하고,
    상기 공진기를 통하여, 상기 제 1 주기보다 큰 제 2 주기에 따라서, 제 2 전력을 송신하도록 제어하고,
    상기 제 1 전력의 송신 동안에, 무선 전력 수신기가 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 상기 공진기를 통하여 송신하도록 제어하고,
    상기 제 2 전력의 송신 동안에, 상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 검색 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위하여 상기 제 2 전력의 송신을 유지하는 무선 전력 송신기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 전력의 인가 기간은, 상기 제 2 전력의 인가 기간보다 짧은 무선 전력 송신기.
  23. 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    제 1 기간 동안에 제 1 전력을 송신하는 동작;
    상기 제 1 전력을 송신한 이후에 기설정된 기간이 도과하면, 제 2 기간 동안 제 2 전력을 송신하는 동작-상기 제 1 기간은 상기 제 2 기간보다 작음-;
    상기 제 1 전력의 송신 동안에, 충전 영역 이내에 무선 전력 수신기가 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 송신하는 동작; 및
    상기 제 2 전력의 송신 동안에, 상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 검색 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위하여 상기 제 2 전력의 송신을 유지하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  25. 무선 전력 송신기에 있어서,
    공진기; 및
    제어부를 포함하며, 상기 제어부는,
    상기 공진기를 통하여, 제 1 기간 동안에 제 1 전력을 송신하도록 제어하고,
    상기 제 1 전력을 송신한 이후에 기설정된 기간이 도과하면, 상기 공진기를 통하여, 제 2 기간 동안 제 2 전력을 송신하도록 제어하고-상기 제 1 기간은 상기 제 2 기간보다 작음,
    상기 제 1 전력의 송신 동안에, 무선 전력 수신기가 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신기로 검색 신호를 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위한 제 3 전력을 상기 공진기를 통하여 송신하도록 제어하고,
    상기 제 2 전력의 송신 동안에, 상기 무선 전력 수신기가 상기 충전 영역 내에 배치됨이 검출됨에 기반하여, 상기 무선 전력 수신기가 상기 검색 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하도록 상기 무선 전력 수신기를 구동하기 위하여 상기 제 2 전력의 송신을 유지하는 무선 전력 송신기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 3 전력은 상기 제 2 전력과 동일한 크기를 가지는 무선 전력 송신기.



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