KR20100134843A - Wireless charging system and charging method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
무선 전력 충전 시스템 및 그 충전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전력 소비 장치로 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 가지는 무선 전력 충전 시스템 및 그 충전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power charging system and a charging method thereof, and more particularly, to a wireless power charging system having a power supply device for supplying power to a power consuming device and a charging method thereof.
널리 보급된 여러 가지 전기 제품 및 다양한 제품이 시장에 출시되고 있다. 최근 들어, 휴대형의 전자기기의 보급이 현저하다. 휴대형의 전자기기의 일종으로 휴대전화, 디지털 비디오 카메라는 구동하기 위한 전원으로서 충전수단인 배터리를 가진다.A wide variety of electrical and widespread products are on the market. In recent years, the spread of portable electronic devices is remarkable. As a kind of portable electronic device, a mobile phone and a digital video camera have a battery which is a charging means as a power source for driving.
휴대형의 전자기기 외에 배터리를 가지는 전자기기의 종류에는 이동수단인 자전거, 자동차(전기자동차, 2륜 또는 4륜 중 전력에 의해 추진하는 이동수단을 포함)등이 있다.In addition to portable electronic devices, there are other types of electronic devices having batteries, such as bicycles and automobiles (including electric vehicles, two or four wheels).
이처럼 배터리를 이용하여 구동되는 휴대형 전자기기와 이동수단은 배터리가 방전되어 전원이 꺼지는 경우가 있다. 이 때, 휴대형의 전자기기의 경우에는 가정용 교류 전원을 통한 교류(AC)어댑터를 통해 배터리를 충전하거나 또는 시판되는 일회용 전지를 통해 배터리를 충전한다. 그러나, 휴대형의 전자기기의 충전은 옥외로 이동할 때 급전 수단인 교류 어댑터 또는 일회용 전지를 가지고 다닐 필요가 있어 사용자가 불편함을 겪고 있다.As described above, the portable electronic device and the moving means which are driven by using the battery may be turned off because the battery is discharged. In this case, in the case of a portable electronic device, the battery is charged through an AC adapter through a household AC power supply or a battery is sold through a commercially available disposable battery. However, the charging of a portable electronic device is inconvenient for the user since it is necessary to carry an AC adapter or a disposable battery which is a power supply means when moving outdoors.
이동수단의 경우에는 연소기관에 의해 배터리의 충전이 이루어진다. 그러나, 연소기관을 이동시키기 위해서는 배터리에 충전된 전력에 의한 스파크 플러그의 점화를 필요로 한다. 그러므로 일정기간 동안 자동차를 사용하지 않는 것에 기인하여 배터리가 소모된 경우에 스파크 플러그의 점화는 행해질 수 없고, 연소 기간의 시동을 행하기 위해서는 케이블을 이용하여 자동차의 외부에서 직접 전력공급을 행할 필요가 있어, 안전성과 편리성의 문제가 있었다.In the case of a vehicle, the battery is charged by the combustion engine. However, moving the combustion engine requires ignition of the spark plug by the power charged in the battery. Therefore, the spark plug cannot be ignited when the battery is exhausted due to not using the vehicle for a certain period of time, and in order to start the combustion period, it is necessary to supply power directly from the outside of the vehicle using a cable. There was a problem of safety and convenience.
따라서, 휴대형의 전자기기와 이동수단의 방전된 배터리를 충전함에 있어서, 급전 수단인 교류 어댑터 또는 전지 등 전력 공급 장치를 가지고 다닐 필요 없이 휴대형의 전자기기와 이동수단의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 무선 전력 충전 시스템 및 그 충전방법이 절실히 요구된다.Therefore, in charging the discharged battery of the portable electronic device and the mobile device, the wireless electronic device and the mobile device to charge the battery of the portable electronic device and the mobile device without having to carry a power supply such as an AC adapter or a battery There is an urgent need for a power charging system and its charging method.
본 발명의 일 실시예는 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치로부터 전력 공급 신호가 요청되면, 고유 식별자 정보를 식별하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 충전 시스템 및 그 충전 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a wireless power charging system and a charging method thereof capable of supplying power to a corresponding power consuming device by identifying the unique identifier information when a power supply signal is requested from a power consuming device having unique identifier information. .
본 발명의 일 실시예는 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치로부터 전력 공급 신호가 요청되면, 전력 소비 장치의 위치를 추적하고, 추적된 위치로 전력 공급 장치를 이동하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 충전 시스템 및 그 충전 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, when a power supply signal is requested from a power consuming device for which unique identifier information is set, the position of the power consuming device may be tracked, and the power supply may be moved to the tracked position to supply power to the power consuming device. It provides a wireless power charging system and a charging method thereof.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 전력 공급 장치에 있어서, 전력 소비 장치와 전력 공급 장치가 임계 값 범위내의 거리를 유지하는 경우, 상기 전력 소비 장치와 상기 전력 공급 장치 사이에 설정된 무선 통신을 통해 상기 전력 소비 장치로부터 충전 요청 신호 및 고유 식별자 정보를 수신하는 신호 송수신부, 상기 고유 식별자와 연계하여 전력 소비 장치 별로 공급한 전력량에 대한 정보가 저장되는 전력 공급 정보 저장부, 상기 고유 식별자에 기초하여 전력 소비 장치를 식별하고, 상기 충전 요청 신호에 따라 상기 전력 소비 장치로 전송한 전력량에 대한 정보를 상기 전력 공급 정보 저장부에 저장시키는 전력 공급 제어부 및무선으로 상기 전력 소비 장치에 전력을 전송하는 전력 전송부를 포함하되, 상기 전력 공급 제어부는 상기 전력 소비 장치의 전력 수신이 준비되었음을 알리는 전력 수신 대기 신호를 수신한 경우 상기 전력 전송부를 구동하여 전력을 전송시키는 전력 공급 장치를 제공할 수 있다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, the first aspect of the present invention is a power supply device, when the power consumption device and the power supply device maintain a distance within a threshold range, the power consumption device and the power Signal supply and reception unit for receiving the charge request signal and the unique identifier information from the power consumption device through the wireless communication set between the power supply, power supply information that stores information on the amount of power supplied for each power consumption device in association with the unique identifier A storage unit, a power supply controller for identifying a power consumption device based on the unique identifier, and storing information on the amount of power transmitted to the power consumption device according to the charge request signal to the power supply information storage unit; Includes a power transmitter for transmitting power to the power consumption device, phase The power supply controller may provide a power supply device for driving the power transmitter to transmit power when receiving a power reception wait signal indicating that the power consumption device is ready for power reception.
또한, 본 발명의 제 2 측면은 전력 소비 장치에 있어서, 상기 전력 소비 장치에 공급할 전력을 저장하는 전력 저장부, 상기 전력 저장부의 전력 저장 상태에 따라 충전 요청 신호를 발생시키는 전력 충전 제어부, 상기 전력 소비 장치와 전력 공급 장치가 임계값 범위내의 거리를 유지하는 경우, 상기 전력 소비 장치와 상기 전력 공급 장치 사이에 무선 통신을 설정하고, 상기 충전 요청 신호 및 고유 식별자 정보를 상기 전력 공급 장치로 송신하는 신호 송수신부 및 상기 전력 공급 장치로부터 무선으로 수신한 전력을 전력 저장부로 전달하는 전력 수신부를 포함하되, 상기 전력 충전 제어부는 상기 전력 공급 장치로부터 전력 공급 신호를 수신한 경우 상기 전력 수신부를 구동 시키고, 전력 수신이 준비되었음을 알리는 전력 수신 대기 신호를 상기 전력 공급 장치로 전송시키는 전력 소비 장치를 제공할 수 있다.In addition, a second aspect of the present invention provides a power consumption device, comprising: a power storage unit for storing power to be supplied to the power consumption device, a power charging controller for generating a charge request signal according to a power storage state of the power storage unit, and the power When the consumer device and the power supply maintain a distance within a threshold range, establishing a wireless communication between the power consumer and the power supply device, and transmits the charge request signal and the unique identifier information to the power supply device. And a power receiver for transmitting power wirelessly received from the signal transceiver and the power supply to a power storage, wherein the power charging controller drives the power receiver when receiving a power supply signal from the power supply, The power reception wait signal indicating that power reception is ready; Class it is possible to provide a power transmission apparatus for the device.
또한, 본 발명의 제 3 측면은 무선 전력 충전 방법에 있어서, (a) 전력 소비 장치로부터 고유 식별자 및 전력 충전 요청 신호를 수신하는 단계, (b)상기 수신한 고유 식별자에 기초하여 전력 소비 장치를 식별하는 단계, (c)상기 전력 소비 장치가 식별되면, 상기 전력 충전 요청 신호에 기초하여 전력 공급량을 결정하는 단계, (d)상기 전력 공급량이 결정되면, 전력 공급 신호를 상기 전력 소비 장치로 전송하는 단계, (e)상기 전력 공급 신호에 응답하여 전력 수신이 준비되었음을 알리는 전력 수신 대기 신호를 상기 전력 소비 장치로부터 수신되면 전력을 무선으로 전송하 는 단계 및 (f)상기 전송한 전력량을 상기 고유 식별자와 연계하여 저장하는 단계를 포함하는 무선 전력 충전 방법을 제공할 수 있다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless power charging method comprising the steps of: (a) receiving a unique identifier and a power charging request signal from a power consuming device; Identifying, (c) if the power consumption device is identified, determining a power supply amount based on the power charge request signal, and (d) if the power supply amount is determined, transmitting a power supply signal to the power consumption device. (E) wirelessly transmitting power when a power reception standby signal is received from the power consuming device indicating that power reception is ready in response to the power supply signal; and (f) the unique amount of the transmitted power. It may provide a wireless power charging method comprising the step of storing in association with the identifier.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치로부터 전력 공급 신호가 요청되면 고유 식별자 정보를 식별하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 전력 충전 시스템은 전력 소비 장치의 급전 수단인 교류 어댑터 또는 전지 등 전력 공급 장치를 가지고 다닐 필요 없이 배터리를 충전할 수 있다.According to one of the above-described problem solving means of the present invention, when a power supply signal is requested from a power consuming device in which unique identifier information is set, the unique identifier information may be identified to supply power to the corresponding power consuming device. Accordingly, the wireless power charging system according to the present invention can charge a battery without having to carry a power supply device such as an AC adapter or a battery, which is a power supply device of a power consuming device.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치로부터 전력 공급 신호가 요청되면, 전력 소비 장치의 위치를 추적하고, 추적된 위치로 전력 공급 장치를 이동하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 전력 충전 시스템은 전력 소비 장치가 전력을 공급받지 못하는 위치에 있어도 전력 공급 장치가 전력 소비 장치로 이동하여 배터리를 충전할 수 있다.In addition, according to the problem solving means of the present invention, when a power supply signal is requested from a power consumption device with unique identifier information, the location of the power consumption device is tracked, and the power supply device is moved to the tracked location to the corresponding power consumption device. Can supply power Therefore, the wireless power charging system according to the present invention may move the power supply to the power consumption device to charge the battery even when the power consumption device is in a position where the power is not supplied.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위 해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템이다.1 is a wireless power charging system according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템은 전력 소비 장치(110)와 전력 공급 장치(150)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a wireless power charging system according to an embodiment of the present invention includes a
전력 소비 장치(110)는 고유 식별자 정보를 가지며, 배터리의 충전 상태에 따라 전력 공급 장치(150)로 고유 식별자 정보를 전송하여 전력을 요청한다. 이때, 전력 소비 장치(110)는 이동수단 또는 휴대용 전자기기가 될 수 있다. 이동수단은 일례로, 전력에 의해 추진되는 자전거 또는 전기 자동차가 될 수 있고, 휴대용 전자기기는 일례로, 휴대전화, 디지털 비디오 카메라가 될 수 있다.The
이러한, 전력 소비 장치(110)는 전력 저장부(114), 전력 충전 제어부(116), 신호 송수신부(118) 및 전력 수신부(124)를 포함한다.The
전력 저장부(114)에는 전력 공급 장치(150)로부터 수신된 전력이 저장되며, 전력 소비부(112)에서 사용하다 남은 잔여 전력량들이 미리 설정된 주기마다 저장 될 수 있다. 이때, 설정된 주기는 한정되는 것이 아니라 잔여 전력량이 얼마나 남았는지 사용자가 알 수 있는 정도의 주기면 된다.The
전력 충전 제어부(116)는 전력 저장부(114)에 저장된 전력 상태에 따라 전력 공급 장치(150)로 충전 요청 신호를 발생한다. 구체적으로, 전력 충전 제어부(116)는 전력 저장부(114)에 저장된 잔여 전력량을 미리 설정된 기준치와 비교한다. 비교한 결과, 잔여 전력량이 미리 설정된 기준치 이하이면 전력 충전 제어부(116)는 알림부(126)를 구동시켜 전력의 충전 여부를 사용자에게 알리도록 한다.The power
전력 충전 제어부(116)는 입력부(130)를 통해 사용자가 전력 충전을 지시하는 신호를 입력하였는지 판단하고, 판단결과에 기초하여 고유 식별자 저장부(120)로부터 전력 소비 장치(110)의 고유 식별자 정보를 받아 신호 송수신부(118)로 전송할 수 있다.The power
이때, 본 명세서의 전력 충전 제어부(116)는 사용자의 충전 지시가 입력되면 전력 공급 장치(150)로 전력을 요청한다고 하였지만, 사용자의 충전 지시 없이도 잔여 전력량이 미리 설정된 기준치 이하이면 방전이 임박한 상황이므로 전력 충전 제어부(116)는 전력 공급 장치(150)로 임의적으로 전력을 요청할 수 있다.In this case, the power
전력 충전 제어부(116)는 신호 송수신부(118)를 통해 전력 공급 장치(150)로부터의 전력 공급 신호가 수신되면, 전력 수신 구동부(122)를 구동시키고 전력 수신이 준비되었음을 알리는 전력 수신 대기 신호를 신호 송수신부(118)를 통해 전력 공급 장치(150)로 송신할 수 있다.When the power supply signal from the
신호 송수신부(118)는 전력 충전 제어부(116)로부터 충전 요청 신호가 입력 되면, 입력된 충전 요청 신호 및 고유 식별자 정보를 전력 공급 장치(150)로 전송한다. 이때, 충전 요청 신호 및 고유 식별자 정보는 전력 소비 장치(110) 및 전력 공급 장치(150)가 임계값 범위내의 거리를 유지하는 경우에 전송된다.When the charge request signal is input from the
신호 송수신부(118)는 전력 공급 장치(150)로부터 전력 송신이 준비되었음을 알리는 전력 공급 신호를 수신하여 전력 충전 제어부(116)로 전송한다.The
신호 송수신부(118)는 전력 충전 제어부(116)의 동작에 의해 전력 수신이 준비되었음을 알리는 전력 대기 신호를 전력 공급 장치(150)로 송신한다.The
또한, 신호 송수신부(118)는 전력 공급 장치(150)로부터 전력 송신이 준비되었음을 알리는 전력 공급 신호를 수신할 수 있다.In addition, the
전력 수신부(124)는 전력 공급 장치(150)로부터 제공된 전력을 전력 저장부(114)로 보낸다. 구체적으로, 전력 수신부(124)는 전력 공급 장치(150)로부터 무선 주파수파(Radio Frequency: RF), 마이크로파 또는 밀리파를 수신하여 전력으로 변환할 수 있는 렉테나를 사용할 수 있다. 일반적으로 렉테나(Rectenna)란 정류기(Rectifier)와 안테나(Antenna)를 합성한 말로서, 안테나와 정류기를 조합한 구조로 되어 있으며 무선 주파수파, 마이크로파 또는 밀리파를 전환하는 소자이다.The
렉테나의 전기적 구조를 살펴보면, 그 구조는 도 2와 같이 안테나(An), 다이오드(D), 정류회로, 부하(R)로 구성되며, 기본적으로 1/2 파장의 다이폴 안테나(An) 중앙에 정류 다이오드를 접속한 구조이다. 다이폴 안테나에 RF파, 마이크로파 또는 밀리파가 조사되면, 전기적으로 공진하여 중앙부가 전류의 배가 된다. 다이오드 위치를 약간 조정하여 안테나와 다이오드의 임피던스 정합을 취한다. 전 력은 로패스 필터를 통하여 외부에서 사용한다. 렉테나를 필요한 수만큼 열거하여 원하는 전력을 꺼낼 수 있다. Looking at the electrical structure of the rectenna, the structure is composed of an antenna (An), a diode (D), a rectifier circuit, a load (R) as shown in Figure 2, basically in the center of the dipole antenna (An) of 1/2 wavelength The rectifier diode is connected. When an RF wave, microwave or millimeter wave is irradiated to the dipole antenna, it electrically resonates and the center portion is doubled of the current. Adjust the diode position slightly to match the impedance of the antenna and diode. The power is used externally through the low pass filter. You can enumerate as many rectennas as you need to get the power you need.
전력 공급 장치(150)는 전력 소비 장치(110)로부터 전력 공급 요청 신호가 입력되면, 전력 소비 장치(110)의 고유 식별자 정보를 식별하여 해당 전력 소비 장치(110)로 전력을 공급한다.When the power supply request signal is input from the
이러한, 전력 공급 장치(150)는 신호 송수신부(152), 전력 공급 제어부(156), 전력 공급부(158) 및 전력 전송부(160)를 포함한다.The
신호 송수신부(152)는 전력 소비 장치(110)와 임계값 범위내의 거리가 유지되는 경우, 전력 소비 장치(110)의 신호 송수신부(110)로부터 충전 요청 신호 및 고유 식별자 정보를 전송 받아 후술될 전력 공급 제어부(156)로 전송한다.When the distance between the
전력 공급 제어부(156)는 신호 송수신부(152)로부터 전송받은 고유 식별자 정보와, 전력 공급 정보 저장부(154)에 저장된 고유 식별자의 정보를 비교하여 해당 전력 소비 장치(110)를 판별할 수 있다.The
전력 공급 제어부(156)는 전력 공급 신호를 발생하여 전력 소비 장치(110)로 전력 공급여부를 알리는 전력 공급 신호를 전송할 수 있다. The
전력 공급 제어부(156)는 전력 소비 장치(110)로 전력을 공급하기 위해 전력 공급부(158)를 구동시키며, 전력 공급부(158)에서 발생된 전력이 전력 소비 장치(110)로 전송되도록 후술될 전력 전송부(160)를 구동시킨다. The power
전력 공급 제어부(156)는 전력 소비 장치(110)로부터 전력 공급 수신이 준비되었음을 알리는 전력 수신 대기 신호가 수신되면, 전력 전송부(160)를 구동시켜 전력 소비 장치(110)의 전력 수신부(124)로 전력을 전송한다.When the power supply wait signal indicating that the power supply reception is ready is received from the
전력 공급부(158)는 전력 소비 장치(110)로 제공될 전력을 전력 전송부(160)로 공급한다. 이때, 전력 공급부(158)는 외부에서 전력을 공급받아 전달을 하거나, 자체적으로 전력을 발생시켜 전력을 공급할 수 있다. The
전력 전송부(160)는 전력 공급부(158)로부터 공급되는 전력을 전력 공급 제어부(156)의 구동에 의해 전력 소비 장치(110)로 전송할 수 있다. 이때, 전력 전송부(160)는 무선 주파수파, 마이크로파 또는 밀리파 중 어느 하나를 이용하여 전력을 전송 할 수 있다. 무선 주파수파를 이용하여 전력을 공급하는 경우, 고주파수의 무선 주파수파보다는 1-20GHz의 저주파수의 무선 주파수파를 이용하는 것이 바람직하다. 저주파수의 무선 주파수파를 이용하는 것은, 대기중의 잡음 특성상 1-300MHZ와 20-60GHz 주위의 주파수대가 잡음의 영향을 받기 때문이다.The
이처럼, 본 발명에 따른 무선 전력 충전 시스템은 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치(110)와 고유 식별자 정보를 식별하여 전력을 공급하는 전력 공급 장치(150)를 구비함으로써, 전력 소비 장치의 급전 수단인 교류 어댑터 또는 전지 등 전력 공급 장치를 가지고 다닐 필요 없이 배터리를 쉽게 충전할 수 있다.As described above, the wireless power charging system according to the present invention includes a
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 충전방법의 일례를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of a charging method of the wireless power charging system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
먼저, 무선 전력 충전 시스템의 전력 소비 장치(110)와 전력 공급 장치(150)는 서로 무선 통신을 설정한다(S300). 보다 구체적으로, 전력 소비 장치(110)와 전력 공급 장치(150) 서로가 임계값 범위 내의 거리를 유지하는 경우, 전력 소비 장치(110)와 전력 공급 장치(150) 사이에 무선 통신을 설정한다. 이때, 무선 통신은 일례로, RFID(Radio- Frequency Identification) 또는 적외선 등을 포함하는 무선통신을 이용할 수 있다.First, the
다음으로, 전력 소비 장치(110)는 전력을 요구하기 위해 전력 공급 장치(150)로 충전 요청 신호를 발생한다(S310). 보다 구체적으로, 전력 소비 장치(110)는 전력 저장 상태를 일정 주기로 확인하고, 전력 저장 상태가 미리 설정된 기준치 이하이면, 고유 식별자 정보 및 충전 요청 신호를 전력 공급 장치(150)쪽으로 전송한다.Next, the
다음으로, 전력 공급 장치(150)는 전력 소비 장치(110)로부터 전송된 고유 식별자 정보를 기초로 전력 소비 장치(110)를 확인한다(S312). 보다 구체적으로, 전력 공급 장치(150)는 전력 소비 장치(110)로부터 고유 식별자 정보 및 충전 요청 신호가 전송되면, 전력 공급 정보 저장부(154)를 통해 고유 식별자와 연계된 전력 소비 장치(110)를 확인한다.Next, the
다음으로, 전력 공급 장치(150)는 고유 식별자가 확인된 전력 소비 장치(110)로 전력 공급이 가능함을 알리는 전력 공급신호를 발생시키고, 발생시킨 전력 공급 신호를 전력 소비 장치(110)로 전송한다(S314).Next, the
다음으로, 전력 공급 장치(150)로부터 전력 공급 신호가 입력되면, 전력 소비 장치(110)의 전력 충전 제어부(116)는 전력의 수신이 가능함을 알리는 전력 수신 대기 신호를 발생시키고 전력 수신부(122)를 구동한다(S316). 전력 소비 장치(110)는 전력 수신 장치의 신호 송수신부(118)를 통해 전력 수신부(122)에서 발 생된 수신 대기 신호를 전력 공급 장치(150)의 신호 송수신부(152)로 전송한다.Next, when a power supply signal is input from the
다음으로, 전력 수신 대기 신호가 전송되면 전력 공급 장치(150)의 전력 공급 제어부(156)는 전력 소비 장치(110)로 전력을 공급하도록 전력 공급부(158)를 구동시킨다(S318). 또한, 전력 공급 제어부(156)는 전력 전송부(160)를 구동시켜 전력이 무선 전송을 통해 전력 소비 장치(110)로 전송되도록 함과 동시에 전력을 전송하였음을 전력 공급 정보 저장부(154)에 저장한다.Next, when the power reception wait signal is transmitted, the power
다음으로, 전력 공급 장치(150)로부터 전력이 전송되면 전력 소비 장치(110)의 전력 충전 제어부(116)는 전송된 전력을 전력 저장부(114)에 저장시킴과 동시에 전력이 충전되었음을 알림부(126)를 통해 사용자에게 알린다(S320). Next, when power is transmitted from the
이처럼, 본 발명에 따른 무선 전력 충전 방법은 고유 식별자 정보가 설정된 전력 소비 장치를 구비함으로써 전력 소비 장치의 급전 수단인 교류 어댑터 또는 전지 등 전력 공급 장치를 가지고 다닐 필요 없이 배터리를 충전할 수 있다.As described above, the wireless power charging method according to the present invention includes a power consumption device in which unique identifier information is set, so that the battery can be charged without having to carry a power supply device such as an AC adapter or a battery, which is a power supply device of the power consumption device.
또한, 각각의 전력 소비 장치에 대해 공급된 전력량에 대한 정보를 저장하여 요금 정산 과정에 사용할 수 있다.In addition, information on the amount of power supplied to each power consuming device may be stored and used in the billing process.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 충전 시스템이다.4 is a wireless power charging system according to a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 충전 시스템은 전력 소비 장치(410)와 전력 공급 장치(450)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the wireless power charging system according to the second embodiment of the present invention includes a
전력 소비 장치(410)는 고유 식별자 정보를 가지며, 배터리의 충전 상태에 따라 전력 공급 장치(450)로 고유 식별자 정보를 전송하여 전력을 요청하여 배터리를 충전한다. 이때, 전력 소비 장치(410)는 이동수단 또는 휴대용 전자기기이다. 이동수단은 일례로, 전력에 의해 추진되는 자전거 또는 전기 자동차가 될 수 있고, 휴대용 전자기기는 일례로, 휴대전화, 디지털 비디오 카메라가 될 수 있다.The
이러한 전력 소비 장치(410)는 전력 저장부(414), 전력 충전 제어부(416), 신호 송수신부(418), 전력 수신부(424) 및 결제 요금 저장부(428)를 포함한다. 제 2 실시예에 기재된 전력 소비 장치(410)의 전력 저장부(414), 신호 송수신부(418), 전력 수신부(424)는 제 1 실시예에 기재된 전력 소비 장치의 전력 저장부(114), 신호 송수신부(118), 전력 수신부(124)와 동일한 구성임으로 설명은 생략한다.The
결제 요금 저장부(428)는 전력 공급 장치(450)를 이용한 횟수와 이용요금을 결산한 결제금액을 전력 공급 장치(450)로부터 제공받아 저장하고, 알림부(426)로 전송한다.The payment
전력 충전 제어부(416)는 전력 공급 장치(450)로 통신 요청 신호를 발생한다. 보다 구체적으로, 전력 소비 장치(410)와 전력 공급 장치(450) 각각은 서로 임계값 내의 거리를 유지하여야 무선 통신을 설계할 수 있는 환경을 가진다. 따라서, 전력 충전 제어부(416)는 전력 저장 상태가 설정된 기준치 이하인 경우, 전력 공급 장치(450)와 임계값 내의 거리를 유지하는지 판별한다. 판단 결과, 서로의 거리가 임계값을 초과한 것으로 판단되면, 전력 충전 제어부(416)는 사용자에게 알리기 위해 알림부(426)를 구동시킨다. 전력 충전 제어부(416)는 입력부(430)를 통해 사용자의 통신 요청 신호 발생을 위한 신호가 입력되면 전력 공급 장치(450)로 통신 요청 신호를 보낼 수 있다.The power
전력 충전 제어부(416)는 전력 공급 장치(450)로부터 요금 결제 요청신호를 전송받고, 결제할 금액을 확인한 뒤 알림부(426)를 통해 사용자에게 알림과 동시에 결제할 금액을 결제 요금 저장부(428)에 저장한다. The power
전력 충전 제어부(416)는 사용자로부터 요금 결제하였음을 알리는 신호가 입력되면, 요청한 요금을 리셋하도록 하는 신호를 전력 공급 장치(450)로 전송할 수 있다.When a signal indicating that the user pays a fee is input, the power
알림부(426)는 전력 충전 제어부(416)를 통해 사용자에게 결제 금액을 알리도록 하는 것으로, 디스플레이 화면상에 표시되도록 하거나 사용자의 모바일로 결제 금액 정보를 전송하는 등 결제 금액을 사용자가 확인할 수 있도록 하는 수단이다.The
전력 공급 장치(450)는 전력 소비 장치(410)로부터 전력 공급 요청 신호가 입력되면, 전력 공급 요청을 한 전력 소비 장치(410)의 고유 식별자 정보 식별 및 위치를 추적하여 해당 전력 소비 장치(410)로 전력을 공급한다. 이러한, 전력 공급 장치(450)는 신호 송수신부(452), 전력 공급 정보 저장부(454), 전력 공급 제어부(456), 전력 전송부(456)를 포함한다. 제 2 실시예에 기재된 전력 공급 장치(450)의 전력 공급 정보 저장부(454), 전력 전송부(456), 전력 공급 제어부(456), 신호 송수신부(452), 전력 전송부(456)는 제 1 실시예에 기재된 전력 공급 장치(150)의 구성과 동일하거나 일부 내용이 중첩됨으로 중첩되는 내용은 생략한다.When the power supply request signal is input from the
전력 공급 제어부(456)는 전력 소비 장치(410)의 신호 송수신부(418)로부터 고유 식별자 정보를 수신하고, 수신된 고유 식별자 정보에 기초하여 해당 전력 소 비 장치(410)를 식별한다. 이러한, 전력 공급 제어부(456)는 위치 판별부(456a), 이용량 산출부(456b), 이용요금 정산부(456c)를 포함한다.The
전력 공급 제어부(456)는 신호 송수신부(452)로부터 통신 요청 신호가 입력되면 위치 감지부(460)를 구동시켜 전력 소비 장치(410)의 위치를 감지하도록 한다. 이때, 위치 판별부(456a)는 위치 감지부(460)로부터 전력 소비 장치(410)의 위치 정보를 제공받아 전력 소비 장치(410)의 위치를 판별한다. 전력 공급 제어부(456)는 위치 판별부(456a)로부터 판단된 전력 소비 장치(410)의 위치로 이동하도록 전력 공급 장치(450)를 구동한다.When the communication request signal is input from the signal transmission /
전력 공급 제어부(456)는 해당 전력 소비 장치(410)로 전력을 송신 또는 전력 소비 장치(410)로 이동한 경우, 이용량 산출부(456b)를 통해 전력 소비 장치(410)로 전송한 전력량 또는 전력 소비 장치(410)로 이동한 횟수를 카운트할 수 있다.When the
전력 공급 제어부(456)는 이용 요금 정산부(456c)를 통해 이용량 산출부(456b)로부터 카운트된 전력 소비 장치(410)로 전송한 전력량 또는 전력 소비 장치(410)로 이동한 횟수에 기초하여 이용 요금을 정산하고, 정산된 요금을 전력 소비 장치(410)로 청구할 수 있다.The
이때, 요금 정산부(456c)에는 이용 요금을 정산하는 날짜가 미리 설정되며, 설정된 정산 날짜에 기초하여 이용 요금을 정산한다. 정산하는 날짜는 사용자에 의해 임의로 설정되거나, 롬테이블 상에 미리 설정된 날짜일 수도 있다.At this time, the date for calculating the fee is set in advance in the
이처럼, 본 발명에 따른 무선 전력 충전 시스템은 고유 식별자 정보가 설정 된 전력 소비 장치에 의해 전력 소비 장치의 위치를 추적하고, 추적된 위치로 전력 공급 장치를 이동하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급함으로써, 본 전력 소비 장치가 전력을 공급받지 못하는 위치에 있어도 전력 공급 장치가 전력 소비 장치로 이동하여 배터리를 충전할 수 있다.As such, the wireless power charging system according to the present invention tracks the position of the power consuming device by the power consuming device with unique identifier information, moves the power supply to the tracked position, and supplies power to the power consuming device. In addition, even when the power consumption device is in a position where the power is not supplied, the power supply device may move to the power consumption device to charge the battery.
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 충전방법의 일례를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of a charging method of the wireless power charging system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 충전방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a charging method of a wireless power charging system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
전력 소비 장치(410)는 전력 공급 장치(450)로 통신 요청 신호를 발생한다(S500). 보다 구체적으로, 전력 소비 장치(410)는 전력 공급 장치(450)와 임계값 내의 거리를 유지하여야 무선 통신을 설계할 수 있는 환경을 가진다. 따라서, 전력 소비 장치(410)는 전력 저장 상태가 설정된 기준치 이하인 경우, 전력 공급 장치(450)와 임계값 내의 거리를 유지하는지 판별하고 임계값을 초과하면, 알림부(426)를 구동시켜 사용자에게 알리도록 한다. 전력 소비 장치(410)는 입력부(430)를 통해 사용자가 통신 요청 신호 발생을 위한 신호를 입력하면 전력 공급 장치(450)로 통신 요청 신호를 송신한다. The
다음으로, 통신 요청 신호를 수신한 전력 공급 장치(450)는 위치 감지부(460)를 구동시켜 통신 요청 신호를 발생시킨 전력 소비 장치(410)의 위치를 추적(S502)하고, 위치 판별부(456a)를 통해 전력 소비 장치(410)의 위치를 판별하여 전력 소비 장치(410)와 임계값 범위 내의 거리를 유지하는 위치로 이동할 수 있다. 이때, 전력 공급 장치(450)는 전력 공급 저장부(454)에 이동정보를 저장한다. 이동 정보는 일례로, 전력 공급 장치(450)가 전력 소비 장치(410)로 이동한 시간, 날짜, 이동 횟수 등을 포함할 수 있다.Next, the
다음으로, 전력 공급 장치(450)는 추적된 위치로 이동 중 전력 소비 장치(410)와 임계값 범위 내의 거리를 유지하는 것으로 판별되면, 전력 소비 장치(410)와 전력 공급 장치(450) 사이에 무선 통신을 설정한다(S510). 이때, 무선 통신은 일례로, RFID(Radio- Frequency Identification) 또는 적외선 등을 포함하는 무선통신을 이용할 수 있다.Next, if it is determined that the
다음으로, 전력 소비 장치(410)는 임계값 범위 내로 이동한 전력 공급 장치(450)로 충전 요정 신호를 발생시킨다(S512). 보다 구체적으로, 전력 소비 장치(410)는 전력 저장 상태를 일정 주기로 확인하고, 전력 저장 상태가 미리 설정된 기준치 이하이면, 고유 식별자 정보 및 충전 요청 신호를 전력 공급 장치(450)로 전송한다.Next, the
전력 공급 장치(450)는 전력 소비 장치(410)로부터 전송된 고유 식별자 정보를 기초로 전력 소비 장치(410)를 확인한다(S514). 보다 구체적으로, 전력 공급 장치(450)는 전력 소비 장치(410)로부터 고유 식별자 정보 및 충전 요청 신호가 전송되면, 전력 공급 정보 저장부(454)를 통해 고유 식별자를 식별하여 고유 식별자와 연계된 전력 소비 장치(410)를 확인한다.The
다음으로, 전력 공급 장치(450)는 확인된 전력 소비 장치(410)로 전력 공급이 가능함을 알리는 전력 공급신호를 발생시키고, 발생시킨 전력 공급 신호를 전력 소비 장치(410)로 전송한다(S516).Next, the
다음으로, 전력 공급 장치(450)로부터 전력 공급 신호가 입력되면, 전력 소비 장치(410)의 전력 충전 제어부(416)는 전력의 수신이 가능함을 알리는 전력 수신 대기 신호를 발생시키고 전력 수신부(422)를 구동한다(S518). 전력 소비 장치(410)는 신호 송수신부(418)를 통해 전력 수신부(422)에서 발생시킨 수신 대기 신호를 전력 공급 장치(450)의 신호 송수신부(452)로 전송한다.Next, when a power supply signal is input from the
다음으로, 전력 수신 대기 신호가 전송되면 전력 공급 장치(450)의 전력 공급 제어부(456)는 전력 소비 장치(410)로 전력이 공급되도록 전력 공급부(458)를 구동시킨다(S520). 전력이 발생되면, 전력 공급 제어부(456)는 전력 전송부(456)를 구동시켜 발생된 전력이 무선통신을 통해 전력 소비 장치(410)로 전송되도록 함과 동시에 전력을 전송하였음을 알리는 전력 공급 정보를 전력 공급 정보 저장부(454)에 저장한다(S522). 이때, 전력 공급 정보는 일례로 공급된 전력량, 전력 공급 횟수, 전력 공급 시간, 전력 공급 날짜 등을 포함한다.Next, when the power reception wait signal is transmitted, the power
다음으로, 전력 공급 장치(450)로부터 전력이 전송되면 전력 소비 장치(410)의 전력 충전 제어부(416)는 전송된 전력을 전력 저장부(414)에 저장시킴과 동시에 전력이 충전되었음을 알림부(426)를 통해 사용자에게 알린다(S524).Next, when power is transmitted from the
다음으로, 전력 공급 장치(450)는 이용량 산출부(456b)를 통해 전력 소비 장치(410)로 전송한 전력량 또는 전력 소비 장치(410)로 이동한 횟수를 카운트할 수 있다(S526). 전력 공급 장치(450)의 전력 공급 제어부(456)는 이용 요금 정산부(456c)를 통해 이용량 산출부(456b)로부터 카운트된 전력 소비 장치(410)로 전송 한 전력량 또는 전력 소비 장치(410)로 이동한 횟수에 기초하여 이용 요금을 정산하여 전력 소비 장치(410)로 이용 요금 청구를 할 수 있다.Next, the
이때, 요금 정산부(456c)에는 이용 요금을 정산하는 날짜가 미리 설정되며, 설정된 정산 날짜에 기초하여 이용 요금을 정산한다. 정산하는 날짜는 사용자에 의해 임의로 설정되거나, 롬테이블 상에 미리 설정된 날짜일 수도 있다.At this time, the date for calculating the fee is set in advance in the
다음으로, 요금 결제 요청 신호가 전송되면 전력 소비 장치(410)는 청구된 이용 요금을 알림부(430)를 통해 사용자에게 알림과 동시에 전력 저장부(414)에 저장한다(S528). Next, when the fee payment request signal is transmitted, the
이처럼, 본 발명에 따른 무선 전력 충전방법은 고유 식별자 정보가 설정된 다수의 전력 소비 장치에 의해 전력 소비 장치의 위치를 추적하고, 추적된 위치로 전력 공급 장치를 이동하여 해당 전력 소비 장치로 전력을 공급함으로써, 본 전력 소비 장치가 전력을 공급받지 못하는 위치에 있어도 전력 공급 장치가 전력 소비 장치로 이동하여 배터리를 충전할 수 있다As such, the wireless power charging method according to the present invention tracks the location of the power consuming device by a plurality of power consuming devices having unique identifier information, moves the power supply to the tracked location, and supplies power to the power consuming device. Thus, even when the power consumption device is in a position where the power is not supplied, the power supply device may move to the power consumption device to charge the battery.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless power charging system according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 전력 수신부를 나타내는 세부 블록도이다.2 is a detailed block diagram illustrating a power receiver of a wireless power charging system according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 충전방법을 나타내는 세부 흐름도이다.3 is a detailed flowchart illustrating a charging method of a wireless power charging system according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a wireless power charging system according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 무선 전력 충전 시스템의 충전 방법을 나타내는 세부 흐름도 이다.5 is a detailed flowchart illustrating a charging method of a wireless power charging system according to a second embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110,410: 전력 소비 장치 112,412: 전력 소비부110,410: power consumer 112,412: power consumer
114,414: 전력 저장부 116,416: 전력 충전 제어부114,414: power storage unit 116,416: power charging control unit
118,152,418,512: 신호 송수신부 150,450: 전력 공급 장치118, 152, 418, 512:
154,454: 전력 공급 정보 저장부 156,456: 전력공급 제어부154,454: power supply information storage unit 156,456: power supply control unit
158,458: 전력 공급부/전력 발생부158,458: power supply / power generator
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