KR20150051923A - Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power charging system - Google Patents
Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power charging system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150051923A KR20150051923A KR1020140153025A KR20140153025A KR20150051923A KR 20150051923 A KR20150051923 A KR 20150051923A KR 1020140153025 A KR1020140153025 A KR 1020140153025A KR 20140153025 A KR20140153025 A KR 20140153025A KR 20150051923 A KR20150051923 A KR 20150051923A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- wireless
- coil
- communication
- power transmission
- Prior art date
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 209
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 208
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 332
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 55
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 44
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 42
- 230000004044 response Effects 0.000 description 37
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 29
- 230000006870 function Effects 0.000 description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001646 magnetic resonance method Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N pyraflufen-ethyl Chemical compound C1=C(Cl)C(OCC(=O)OCC)=CC(C=2C(=C(OC(F)F)N(C)N=2)Cl)=C1F APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- BWBONKHPVHMQHE-UHFFFAOYSA-N tiocarlide Chemical compound C1=CC(OCCC(C)C)=CC=C1NC(=S)NC1=CC=C(OCCC(C)C)C=C1 BWBONKHPVHMQHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
- H04B5/263—Multiple coils at either side
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
- H03H2003/0414—Resonance frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 무선충전을 위하여 무선전력을 송신하는 무선전력 전송장치, 무선전력 수신장치 및 무선 충전 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근에는 휴대용 전자 제품을 충전할 때 선을 연결하는 불편한 과정이 필요 없는 무선 충전 방식에 대한 관심이 증가하고, 유도 방식 무선 충전 기술의 표준이 등장하기 시작하면서 무선 충전의 실용화가 급속하게 진행되고 있다.In recent years, there has been an increasing interest in wireless charging methods that do not require an inconvenient process of connecting wires when charging portable electronic products, and as the standard of inductive wireless charging technology begins to emerge, the practical use of wireless charging is rapidly proceeding .
이러한 무선 충전 방식은 기존의 유선을 통해 전력을 전송하여 전자 기기를 충전하는 방식에서 벗어나 전자기 유도 원리와 자기적 결합(magnetic coupling)을 이용하여 에너지를 무선으로 전달하는 에너지 전송 개념으로써, 전자기 유도를 이용한 방법과 자기 공명을 이용한 에너지 전송 방법 등이 있다.This wireless charging method is an energy transfer concept that transfers energy through wireless using electromagnetic induction principle and magnetic coupling, which is a method of transferring electric power through a conventional wired line to charge the electronic device. And an energy transfer method using magnetic resonance.
기술적으로, 자기 공명 방식이 송수신 장치 간의 거리나 위치에 대해서 유도 방식에 비해서 좀 더 먼 거리, 더 떨어진 위치에서도 사용이 가능하다고 알려져 있다. 그러나, 아직까지 자기 공명 방식은 실용화에 시간이 좀 더 필요하고 표준화도 더디게 진행되는 상황이다. 대신 유도 방식은 기술의 표준화 및 제품화가 빠르게 진행되고 있어서, 유도 방식을 사용하면서 거리와 위치를 늘리는 기술을 확보하는 것이 중요하다.Technically, it is known that the magnetic resonance method can be used at farther distances and farther from the position and distance between the transmitting and receiving devices than the induction method. However, the magnetic resonance method still requires more time for practical use and the standardization is progressing slowly. Instead, the induction method is rapidly becoming standardized and commercialized, so it is important to acquire technology to increase the distance and position while using the induction method.
한편, 최근에는 이동 단말기가 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 무선 충전 외에도 보다 다양한 기능의 부가가 요구되고 있다. 이러한 기능의 부가의 하나로 휴대용 전자 제품에서 근거리 무선통신이 적용되고 있다. 또한, 최근에는 차량용 인포테인먼트 장치들이 등장하며, 차량내의 디스플레이에서 동영상/음악 재생, 길안내, 디엠비 등의 기능을 추가로 제공하고 있다. 또한 기존 휴대 단말 기기에 내장된 무선 인터넷이나 블루투스, 근거리 무선통신(NFC) 등을 이용하여 이동 단말기에 저장된 컨텐츠를 차량용 인포테인먼트 장치에서 재생 및 확인할 수 있는 기능도 제공하고 있다.Meanwhile, in recent years, a mobile terminal is regarded as a personal portable product for expressing its own personality, and besides wireless charging, addition of various functions is demanded. One of the additions of this function is that near field wireless communication is being applied in portable electronic products. In recent years, infotainment devices for automobiles have appeared, and in addition, functions such as video / music playback, route guidance, and DMB are provided on a display in a vehicle. The present invention also provides a function of reproducing and confirming contents stored in a mobile terminal in a vehicle infotainment device by using a wireless Internet, a Bluetooth or a near field wireless communication (NFC) built in existing portable terminal devices.
따라서, 무선 충전 기능을 무선 인터넷이나 블루투스, 근거리 무선통신(NFC) 등과 함께 제공하는 무선전력 전송장치에 대한 개발이 고려될 수 있다.Accordingly, development of a wireless power transmission device that provides a wireless charging function together with wireless Internet, Bluetooth, short range wireless communication (NFC), etc., can be considered.
본 발명의 일 목적은 무선통신과 무선충전이 함께 가능한 무선전력 전송장치를 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a wireless power transmission apparatus capable of wireless communication and wireless charging together.
본 발명의 다른 목적은 무선통신과 무선충전을 함께 수행시에 간섭이 완화되는 새로운 형태의 통신 방법을 제안하는 데 있다.Another object of the present invention is to propose a new communication method in which interference is alleviated when both wireless communication and wireless charging are performed.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 무선전력 전송장치는, 무선전력 수신장치에 무선전력을 송신하도록 이루어지는 제1코일, 및 상기 무선전력 수신장치와 근거리 무선통신(Near Field Communication: NFC)을 수행하도록 형성되는 제2코일을 구비하며, 상기 근거리 무선통신을 이용하여 상기 무선전력 수신장치로 다른 통신방식의 페어링을 위한 정보를 전송하며, 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링된 상태에서 상기 무선전력 수신장치로 상기 무선전력을 송신하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus including a first coil configured to transmit wireless power to a wireless power receiving apparatus, And a second coil formed to perform Near Field Communication (NFC), and transmits information for pairing of another communication method to the wireless power receiving apparatus using the short range wireless communication, And transmits the wireless power to the wireless power receiving apparatus in a state of being paired with the other wireless communication apparatus.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 무선전력 전송장치의 제어부는, 상기 무선전력 수신장치에 대하여 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신을 순차적으로 수행한다. 상기 무선전력 전송장치의 베이스 스테이션에 상기 무선전력 수신장치가 배치됨에 따라 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신이 가능함을 감지하면, 상기 제어부는 상기 페어링을 위한 주소를 상기 근거리 무선통신으로 통하여 상기 무선전력 수신장치로 전송할 수 있다.According to an example of the present invention, the control unit of the wireless power transmission apparatus sequentially performs the near field wireless communication and the wireless power transmission to the wireless power reception apparatus. When the base station of the wireless power transmission apparatus detects that it is possible to transmit the short range wireless communication and the wireless power according to the arrangement of the wireless power receiving apparatus, the controller transmits the address for the pairing through the short- To the wireless power receiving apparatus.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 무선전력 전송장치는 상기 페어링을 위한 주소를 이용하여 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링되면, 상기 근거리 무선통신을 비활성화하고 상기 무선전력을 전송한다.According to another embodiment of the present invention, when the wireless power transmission apparatus is paired with the wireless power receiving apparatus through the other communication scheme using the address for the pairing, the wireless power transmission apparatus disables the short-range wireless communication, send.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 무선전력 전송장치는 상기 페어링을 위한 주소를 이용하여 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링되면, 상기 다른 통신방식을 이용하여 상기 무선전력을 전송하기 위한 통신을 수행한다.According to another embodiment of the present invention, when the wireless power transmission apparatus is paired with the wireless power reception apparatus using the address for the pairing through the other communication scheme, the wireless power transmission apparatus transmits the wireless power using the other communication scheme And performs communication for transmission.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2코일은 서로 다른 레이어상에서 오버랩되는 위치에 배치되며, 상기 제1코일은 적어도 일부가 상기 제2코일과 겹치지 않도록 형성된다.According to another embodiment of the present invention, the first and second coils are disposed at positions overlapping on different layers, and the first coil is formed so that at least a part thereof does not overlap with the second coil.
또한, 본 발명은 무선충전 및 근거리 무선통신(Near Field Communication: NFC)이 가능하도록 이루어지는 휴대 전자기기에 있어서, 무선전력 전송장치로부터 상기 근거리 무선통신을 위한 신호를 감지하면, 상기 근거리 무선통신을 이용하여 상기 무선전력 전송장치와 상기 근거리 무선통신과 다른 통신방식으로 페어링을 시도하며, 상기 무선전력 전송장치와 페어링된 상태에서 상기 무선충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기를 개시한다.In addition, the present invention provides a portable electronic apparatus capable of wireless charging and near field communication (NFC), wherein when a signal for the short distance wireless communication is sensed from the wireless power transmission apparatus, And attempts to pair with the wireless power transmission apparatus by a different communication scheme from the wireless local area wireless communication, and performs the wireless charging in a state of being paired with the wireless power transmission apparatus.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 휴대 전자기기는 상기 근거리 무선통신의 기능이 활성화되고, 상기 무선전력 전송장치의 베이스 스테이션에 배치되면, 상기 무선전력 전송장치에 대하여 상기 근거리 무선통신, 상기 다른 통신방식으로 페어링 및 상기 무선충전을 순차적으로 수행한다.According to another embodiment of the present invention, when the function of the short-range wireless communication is activated and the mobile electronic device is disposed in the base station of the wireless power transmission device, the portable electronic device transmits the short- Performs the pairing and the wireless charging sequentially in other communication methods.
또한, 본 발명은, 무선전력을 송신하는 제1코일과, 제1방식의 무선통신을 수행하는 제2코일을 구비하는 전송장치, 및 상기 전송장치로부터 무선전력을 수신하는 수신코일과, 상기 전송장치와 상기 제1방식의 무선통신을 수행하는 안테나 코일을 구비하는 수신장치를 포함하고, 상기 전송장치와 수신장치는 상기 제1방식의 무선통신을 이용하여 제2방식의 무선통신으로 페어링되며, 상기 무선전력의 송수신은 상기 전송장치와 수신장치가 상기 제2방식의 무선통신으로 페어링된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템을 개시한다.The present invention also provides a transmission apparatus comprising: a transmission apparatus having a first coil for transmitting radio power and a second coil for performing radio communication in a first scheme; a reception coil for receiving radio power from the transmission apparatus; And a receiving device having an antenna coil for performing wireless communication with the device in the first mode, wherein the transmitting device and the receiving device are paired with a second mode of wireless communication using the first mode of wireless communication, Wherein the transmission and reception of the wireless power is performed in a state where the transmission device and the reception device are paired with the second type of wireless communication.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제1방식의 무선통신은 근거리 무선통신(Near Field Communication: NFC)이며, 상기 제2방식의 무선통신은 블루투스(Bluetooth) 및 와이파이 다이렉트 중 적어도 하나가 될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first type of wireless communication is Near Field Communication (NFC), and the second type of wireless communication is at least one of Bluetooth and Wi-Fi direct .
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 무선전력 전송장치, 무선전력 수신장치 및 무선 충전 시스템은 근거리 무선통신, 페어링 및 무선충전을 순차적으로 수행함에 따라, 무선통신과 무선충전을 동시에 수행할 수 있는 새로운 통신방법을 구현한다. 또한, 이를 통하여, 근거리 무선통신과 무선충전이 모두 가능한 충전기에 휴대전자기기에 안착되는 경우에, 무선충전이 안정적으로 수행될 수 있다.The wireless power transmission apparatus, the wireless power receiving apparatus, and the wireless charging system according to at least one embodiment of the present invention configured as described above sequentially perform short-range wireless communication, pairing, and wireless charging, Implement a new communication method that can be performed simultaneously. In addition, when the portable electronic device is mounted on a charger capable of both short range wireless communication and wireless charging, wireless charging can be stably performed.
또한, 본 발명은 새로운 코일 구조를 통하여, 근거리 무선통신의 동작영역을 확보할 수 있게 된다. 이를 통하여, 통신 감도의 저하가 완화되는 코일 구조를 구현할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to secure an operation region of short-range wireless communication through a new coil structure. Thus, a coil structure in which the deterioration of communication sensitivity is mitigated can be realized.
도 1는 본 발명의 실시 예들에 따른 무선전력 전송장치 및 전자 기기를 개념적으로 나타낸 예시도.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도.
도 3은 유도 결합 방식에 따라 무선전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 전자기 유도 방식의 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선전력 전송장치의 블록도.
도 6은 공진 결합 방식에 따라 무선전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한 개념도.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선전력 전송장치의 블록도.
도 9는 도 2의 (a)에 도시된 구성 외에 추가적인 구성을 더 포함하는 무선전력 전송장치를 나타낸 블록도.
도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 전자 기기(200)가 이동 단말기 형태로 구현된 경우의 구성을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예와 관련된 충전기의 전면 사시도.
도 12a 및 도 12b는 도 11의 코일들의 적층구조를 나타내는 부분 분해도 및 측면도.
도 13은 도 12b의 코일들의 적층구조를 나타내는 평면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 충전기의 전면 사시도.
도 15a 및 도 15b는 도 14의 코일들의 적층구조를 나타내는 부분 분해도 및 측면도.
도 16은 도 15의 코일들의 적층구조를 나타내는 평면도.
도 17은 본 발명의 무선전력 수신장치에서 무선통신 및 충전방식을 나타내는 흐름도.
도 18은 본 발명의 무선전력 전송장치에서 무선통신 및 충전방식을 나타내는 흐름도.
도 19는 본 발명의 충전 시스템을 나타내는 모식도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram conceptually illustrating a wireless power transmission device and an electronic device according to embodiments of the present invention; FIG.
2 (a) and 2 (b) are block diagrams illustrating exemplary configurations of a wireless
FIG. 3 illustrates a concept that power is transmitted from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly according to an inductive coupling scheme.
4 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the
5 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with an inductive coupling scheme employable in the embodiments disclosed herein.
6 is a conceptual diagram illustrating a concept that power is transmitted from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly according to a resonant coupling scheme;
7 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the
8 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with a resonant coupling scheme that may be employed in the embodiments disclosed herein.
Fig. 9 is a block diagram showing a wireless power transmission apparatus further including an additional configuration in addition to the configuration shown in Fig. 2 (a). Fig.
10 is a diagram showing a configuration in a case where the
11 is a front perspective view of a charger according to one embodiment of the present invention.
12A and 12B are a partially exploded view and a side view showing a laminated structure of the coils of FIG. 11;
FIG. 13 is a plan view showing a laminated structure of the coils of FIG. 12B; FIG.
14 is a front perspective view of a charger according to another embodiment of the present invention.
Figs. 15A and 15B are a partial exploded view and a side view showing a laminated structure of the coils of Fig. 14;
FIG. 16 is a plan view showing a laminated structure of the coils of FIG. 15;
17 is a flowchart showing wireless communication and a charging method in the wireless power receiving apparatus of the present invention.
18 is a flow chart illustrating wireless communication and charging schemes in a wireless power transmission apparatus of the present invention.
19 is a schematic diagram showing a charging system of the present invention.
본 명세서에 개시된 기술은 무선전력 전송(contactless power transfer)에 적용된다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 전력 전송 시스템 및 방법, 무선 충전회로 및 방법, 그 외 무선으로 전송되는 전력을 이용하는 방법 및 장치에도 적용될 수 있다.The techniques disclosed herein apply to contactless power transfer. However, the technology disclosed in this specification is not limited thereto, and can be applied to all power transmission systems and methods, wireless charging circuits and methods, and other methods and apparatus that utilize wirelessly transmitted power to which the technical idea of the technology can be applied .
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of the technology disclosed herein. Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense. In addition, when a technical term used in this specification is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the technology disclosed in this specification, it should be understood that technical terms which can be understood by a person skilled in the art are replaced. Also, the general terms used in the present specification should be interpreted in accordance with the predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced in meaning.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Further, the suffix "module" and "part" for components used in the present specification are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals denote like or similar elements, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured. It is to be noted that the attached drawings are only for the purpose of easily understanding the concept of the technology disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the spirit of the technology by the attached drawings.
도 1 - 무선전력 전송장치 및 전자 기기 개념도Figure 1 - Wireless power transmission device and electronic device conceptual diagram
도 1은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 무선전력 전송장치 및 전자 기기를 개념적으로 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary diagram conceptually showing a wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus according to the embodiments disclosed herein.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200, 또는 무선전력 수신장치)에게 필요한 전력을 무선으로 전달하는 전력 전달 장치일 수 있다.1, the wireless
또한, 상기 무선전력 전송장치(100)는 무선으로 전력을 전달함으로써 상기 전자 기기(200)의 배터리를 충전하는 무선 충전 장치일 수 있다. 상기 무선전력 전송장치(100)로 구현되는 실시 예는 도 9를 참조하여 후술된다.In addition, the wireless
그 밖에도, 상기 무선전력 전송장치(100)는 접촉되지 않은 상태에서 전원이 필요한 전자 기기(200)에게 전력을 전달하는 여러 가지 형태의 장치로 구현될 수 있다.In addition, the wireless
상기 전자 기기(200)는 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전력을 수신하여 동작이 가능한 기기이다. 또한, 상기 전자 기기(200)는 상기 수신된 무선전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.The
한편, 본 명세서에서 설명되는 무선으로 전력을 수신하는 전자 기기는 휴대가 가능한 모든 전자 기기, 예컨대 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 출력장치 등의 입출력장치를 비롯하여, 휴대폰, 셀룰러폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와, 태블릿, 혹은 멀티미디어 기기 등을 포괄하는 의미로 해석되어야 한다.On the other hand, the electronic apparatus for receiving power wirelessly described in the present specification can be applied to any portable electronic apparatus such as an input / output apparatus such as a keyboard, a mouse, an auxiliary output apparatus for video or audio, a cellular phone, a cellular phone, smart phone, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), tablet, or multimedia device.
상기 전자 기기(200)는, 후술되는 바와 같이, 이동 통신 단말기(예컨대 휴대폰, 셀룰러폰, 태블릿) 또는 멀티미디어 기기일 수 있다. 상기 전자 기기(200)가 이동단말기로 구현되는 실시 예는 도 10을 참조하여 후술된다.The
한편, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)로 상호간 접촉이 없이 무선으로 전력을 전달하기 위하여 하나 이상의 무선전력 전달 방법을 이용할 수 있다. 즉, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 무선전력 신호에 의하여 발생하는 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정 주파수의 무선전력 신호에 의하여 발생하는 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Electromagnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.Meanwhile, the wireless
상기 유도 결합 방식에 의한 무선전력 송신은, 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 하나의 코일에서 전자기 유도 현상에 의하여 생성되는 변화하는 자기장에 의하여 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다.The inductively coupled wireless power transmission is a technique for wirelessly transmitting power using a primary coil and a secondary coil. The current is transmitted to the other coil by a varying magnetic field generated by electromagnetic induction in one coil. And the electric power is transmitted.
상기 공진 결합 방식에 의한 무선전력 송신은, 상기 무선전력 전송장치(100)에서 전송한 무선전력 신호에 의하여 상기 전자 기기(200)에서 전자기적 공진이 발생하고, 상기 공진 현상에 의하여 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 상기 전자 기기(200)로 전력이 전달되는 것을 말한다.In the wireless power transmission according to the resonant coupling scheme, electromagnetic resonance occurs in the
이하에서는 본 명세서에 개시된 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)에 관한 실시 예들이 구체적으로 설명된다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 부가된 참조 부호는 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호가 사용된다.Hereinafter, embodiments related to the wireless
도 2는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram exemplarily illustrating a configuration of a wireless
도 2A - 무선전력 전송장치Figure 2A - Wireless power transfer device
도 2A를 참조하면, 상기 무선전력 전송장치(100)는 전력 전달부(Power Transmission Unit)(110)를 포함하도록 구성된다. 상기 전력 전달부(110)는 전력 변환부(Power Conversion Unit)(111) 및 전력 송신 제어부(Power Transmission Control Unit)(112)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2A, the wireless
상기 전력 변환부(111)는 송신측 전원 공급부(190)로부터 공급된 전력을 무선전력 신호(wireless power signal)로 변환하여 상기 전자 기기(200)로 전달한다. 상기 전력 변환부(111)에 의하여 전달되는 무선전력 신호는 진동(oscillation)하는 특성을 가진 자기장(magnetic field) 또는 전자기장(electro-magnetic field)의 형태로 형성된다. 이를 위하여 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선전력 신호가 발생하는 코일을 포함하도록 구성될 수 있다.The
상기 전력 변환부(111)는 각 전력 전달 방식에 따라 다른 형태의 무선전력 신호를 형성하기 위한 구성 요소를 포함할 수 있다. The
어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 유도 결합 방식에 따라 상기 전자 기기(200)의 2차 코일에 전류를 유도시키기 위하여 변화하는 자기장을 형성시키는 1차 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 공진 결합 방식에 따라 상기 전자 기기(200)에 공진 현상을 발생시키기 위하여 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 코일(또는 안테나)를 포함하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the
또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 전술된 유도 결합 방식과 공진 결합 방식 중 하나 이상의 방법을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.Also, in some embodiments, the
상기 전력 변환부(111)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 4A, 도 4B 및 도 5를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 7A, 도 7B 및 도 8을 참조하여 후술된다.Referring to FIGS. 4A, 4B, and 5, those of the components included in the
한편, 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 인가되는 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.The
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 전달부(110)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선전력 공급 장치(100)를 제어하는 다른 제어부(미도시)와 통합되도록 구현될 수 있다.The power
한편, 상기 무선전력 신호가 도달할 수 있는 영역은 두 가지로 구분될 수 있다. 먼저, 활동 영역(active area)은 상기 전자 기기(200)로 전력을 전달하는 무선전력 신호가 통과하는 영역을 말한다. 다음으로, 감지 영역(semi-active area)은 상기 무선전력 전송장치(100)가 상기 전자 기기(200)의 존재를 감지할 수 있는 관심 영역을 말한다. 여기서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치(placement)되거나 제거(removal)되었는지 여부에 대하여 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 변환부(111)에서 형성되는 무선전력 신호를 이용하거나, 별도로 구비된 센서에 의하여 상기 전자 기기(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되었는지 여부를 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 감지 영역에 존재하는 상기 전자 기기(200)로 인하여 상기 무선전력 신호가 영향을 받아, 상기 전력 변환부(111)의 상기 무선전력 신호를 형성하기 위한 전력의 특성이 변화하는지 여부를 모니터링함으로써 상기 전자 기기(200)의 존재를 검출할 수 있다. 다만, 상기 활동 영역 및 감지 영역은 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 등의 무선전력 전달방식에 따라 다를 수 있다.Meanwhile, an area where the wireless power signal can reach can be divided into two types. First, an active area refers to a region through which a wireless power signal that transmits power to the
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 존재를 검출한 결과에 따라 상기 전자 기기(200)를 식별하는 과정을 수행하거나, 무선전력 전송을 시작할 것인지 여부를 결정할 수 있다.The power
또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선전력 신호를 형성하기 위한 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다. 상기 특성의 결정은 상기 무선전력 전송장치(100) 측의 조건에 의하여 또는 상기 전자 기기(200) 측의 조건에 의하여 이루어질 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 장치 식별 정보를 기초로 상기 특성을 결정할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 요구 전력 정보 또는 그 요구 전력에 대한 프로파일 정보를 기초로 상기 특성을 결정할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 수신된 전력 제어 메시지를 기초로 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있으며, 그 밖에 상기 전력 제어 메시지를 기초로 다른 제어 동작을 수행할 수 있다. The power
예를 들어, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 정류된 전력량 정보, 충전 상태 정보 및 식별 정보 중 하나 이상을 포함하는 전력 제어 메시지에 따라 상기 무선전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다.For example, the power
또한, 상기 전력 제어 메시지를 이용하는 그 밖의 다른 제어 동작으로서, 상기 무선전력 전송장치(100)는 무선전력 전달과 관련된 일반적인 제어 동작을 상기 전력 제어 메시지를 기초로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 전력 제어 메시지를 통하여 상기 전자 기기(200)와 관련된 청각적 또는 시각적으로 출력할 정보를 수신하거나, 기기간의 인증 등에 필요한 정보를 수신할 수도 있다.In addition, as another control operation using the power control message, the wireless
어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)는 이와 같은 상기 전력 제어 메시지를 상기 무선전력 신호를 통하여 수신할 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)는 사용자 데이터를 수신하는 방법을 통하여 상기 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다.In some embodiments, the power
상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 전력 변환부(111)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(113)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(113)는 상기 전자 기기(200)에 의하여 변조된 무선전력 신호를 복조하여 상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여 사용될 수 있다. In order to receive the power control message, the wireless
그 밖에, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선전력 전송장치(100)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 수신함으로써 전력 제어 메시지를 획득할 수도 있다.In addition, the power
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 상기 무선전력 전송장치(100)은 복수의 전자기기(또는 무선전력 수신장치)에 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 전자기기에 의해 변조된 무선전력 신호들이 충돌할 수 있다. 따라서 상기 무선전력 전송장치(100)에 포함된 구성요소들은 상기 변조된 무선전력 신호들의 충돌을 회피하기 위한 다양한 동작을 할 수 있다.According to one embodiment disclosed herein, the wireless
일 실시예에 따르면, 상기 전력 변환부(111)는 송신측 전원 공급부(190)로부터 공급된 전력을 무선전력 신호(wireless power signal)로 변환하여 상기 무선전력 신호를 복수의 전자 기기로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 전자 기기는 두 개의 전자기기인 제 1 전자기기 및 제 2 전자기기일 수 있다.According to an embodiment, the
또한, 상기 전력 변환부(111)는 전력 전송을 위한 무선전력 신호를 형성하고, 상기 무선전력 신호에 대응하는 제 1 응답신호 및 제 2 응답신호를 수신할 수 있다.The
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 제1 응답 신호 및 제2 응답 신호가 충돌하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 기초로 상기 제 1 응답 신호 및 상기 제 2 응답 신호가 충돌하는 경우 상기 전력 전송을 재설정할 수 있다.The power
상기 제 1 응답 신호 및 상기 제 2 응답 신호는 각각 제 1 장치 및 제 2 장치에 의하여 상기 무선전력 신호가 변조되어 생성되는 것일 수 있다.The first response signal and the second response signal may be generated by modulating the wireless power signal by the first device and the second device, respectively.
또한 상기 전력 송신 제어부(112)는, 상기 전력 전송의 재설정 결과, 서로 충돌되지 않도록 형성되는 제 1 응답신호 및 제 2 응답신호가 순차적으로 수신되도록 상기 전력 변환부(111)를 제어할 수 있다.Also, the power
상기 순차적으로 수신하는 것은, 기결정된 응답 주기 내에서 제 1 시간 간격 후에 상기 제 1 응답신호를 수신하고, 제 2 시간 간격 후에 상기 제 2 응답신호를 수신하는 것일 수 있으며, 상기 제 1 시간 간격 및 상기 제 2 시간 간격은, 난수를 발생시켜 생성된 값을 근거로 결정되는 것일 수 있다.Wherein the sequentially receiving may be to receive the first response signal after a first time interval within a predetermined response period and receive the second response signal after a second time interval, The second time interval may be determined based on a value generated by generating a random number.
상기 기결정된 응답주기(Tping interval)는, 상기 제 1 응답신호 및 제 2 응답신호를 모두 포함할 수 있는 시간 이상으로 결정되고, 상기 전력 전송을 재설정한 후 결정되는 것일 수 있다. The predetermined Tping interval may be determined after a time that may include both the first response signal and the second response signal, and may be determined after the power transmission is reset.
일 실시예에 따르면, 상기 충돌 발생 여부 판단은, 상기 제 1 응답신호 및 상기 제 2 응답신호가 미리 정해진 포맷을 이용하여 디코딩되는지 여부에 따라 이루어지는 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 포맷은 프리엠블, 헤더 및 메시지를 포함하고, 상기 제 1 응답신호 및 상기 제 2 응답신호의 충돌 여부의 판단은, 상기 프리엡블, 헤더 및 메시지 중 적어도 하나가 충돌로 인한 오류가 발생하여 상기 제 1 응답신호 및 상기 제 2 응답신호를 복원할 수 없는지 여부를 기준으로 판단하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the determination of whether or not the collision occurs may be made according to whether the first response signal and the second response signal are decoded using a predetermined format, and the predetermined format is a preamble, a header And determining whether or not the first response signal and the second response signal are collided by at least one of the preamble, the header, and the message, 2 < / RTI > response signal can not be restored.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 전력 변환부(111)는 상기 제 2 장치의 응답신호와 충돌되지 않는 상기 제 1 장치의 응답신호를 제 1 응답주기(Tping interval_1) 내에서 주기적으로 수신하고, 상기 전력 송신 제어부는, 상기 제 1 응답신호 및 상기 제 2 응답신호를 미리 정해진 포맷을 이용하여 디코딩하고, 상기 디코딩이 이루어지는지 여부를 기초로 상기 제 1 응답신호 및 상기 제 2 응답신호의 충돌 발생 여부를 판단하는 것일 수 있다. 여기서, 상기 제 1 응답신호 및 제 2 응답신호는 제 2 응답주기(Tping interval_2) 내에서 주기적으로 수신되고, 상기 제 2 응답주기(Tping interval_2)는 상기 제 1 응답신호 및 제 2 응답신호를 모두 포함할 수 있는 시간 이상으로 결정되고, 상기 전력 전송을 재설정한 후 결정되는 것일 수 있다.Also, according to an embodiment, the
도 2B - 전자 기기Figure 2B -
도 2B를 참조하면, 상기 전자 기기는(200)는 전원 공급부(290)를 포함하도록 구성된다. 상기 전원 공급부(290)는 상기 전자 기기(200)의 작동에 필요한 전력을 공급한다. 상기 전원 공급부(290)는 전력 수신부(291) 및 전력 수신 제어부(292)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the
상기 전력 수신부(291)는 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전달되는 전력을 수신한다.The
상기 전력 수신부(291)는 무선전력 전달 방식에 따라 상기 무선전력 신호를 수신하기 위해 필요한 구성 요소를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 하나 이상의 무선전력 전달 방식에 따라 전력을 수신할 수 있으며, 이 경우 상기 전력 수신부(291)는 각 방식에 따라 필요한 서로 구성 요소들을 함께 포함할 수 있다.The
먼저, 상기 전력 수신부(291)는 진동하는 특성을 가진 자기장 또는 전자기장의 형태로 전달되는 무선전력 신호를 수신하기 위한 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. First, the
예컨대, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신부(291)가 유도 결합 방식에 따른 구성 요소로서 변화되는 자기장에 의하여 전류가 유도되는 2차 코일을 포함할 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신부(291)가 공진 결합 방식에 따른 구성 요소로서 특정 공진 주파수를 가진 자기장에 의하여 공진 현상이 발생되는 코일 및 공진 형성 회로를 포함할 수 있다.For example, in some embodiments, the
다만, 어떤 실시 예들에서는 상기 전력 수신부(291)가 하나 이상의 무선전력 전달 방식에 따라 전력을 수신할 수 있으며, 이러한 경우 상기 전력 수신부(291)는 하나의 코일을 이용하여 수신하도록 구현되거나, 또는 각 전력 전달 방식에 따라 다르게 형성된 코일을 이용하여 수신하도록 구현될 수 있다.However, in some embodiments, the
상기 전력 수신부(291)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 실시 예들에 대하여는 도 4A 또는 도 4B를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 실시 예들에 대하여는 도 7A 또는 도 7B을 참조하여 후술된다.Embodiments according to the inductive coupling scheme among the components included in the
한편, 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선전력 신호를 직류로 변환하기 위한 정류 회로(rectifier) 및 조절 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 수신된 전력 신호에 의하여 과전압 또는 과전류가 발생하지 않도록 방지하는 회로를 더 포함할 수 있다.The
상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전원 공급부(290)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다.The power
구체적으로, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선전력 전송장치(100)로 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선전력 전송장치(100)에게 무선전력 신호의 전달을 개시하거나 종료하도록 지시하는 것일 수 있다. 또한 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선전력 전송장치(100)에게 상기 무선전력 신호의 특성을 조절하도록 지시하는 것일 수 있다.Specifically, the power
어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신 제어부(292)가 상기 전력 제어 메시지를 상기 무선전력 신호를 통하여 전송할 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신 제어부(292)가 사용자 데이터를 통하여 전송하는 방법을 통하여 상기 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다.In some embodiments, the power
상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여, 상기 전자 기기(200)는 상기 전력 수신부(291)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(293)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(293)는, 전술된 상기 무선전력 전송장치(100)의 경우와 마찬가지로, 상기 무선전력 신호를 통하여 상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 변복조부(293)는 상기 무선전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)를 흐르는 전류 및/또는 전압을 조절하는 수단으로 사용될 수 있다. 이하, 상기 무선전력 전송장치(100) 측과 상기 전자 기기(200) 측의 각각의 변복조부(113 및 293)가 무선전력 신호를 통한 전력 제어 메시지의 송수신을 위하여 사용되는 방법에 대하여 설명된다.In order to transmit the power control message, the
상기 전력 변환부(111)에 의하여 형성된 무선전력 신호는 상기 전력 수신부(291)에 의하여 수신된다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선전력 신호를 변조(modulation)하도록 상기 전자 기기(200) 측의 변복조부(293)를 제어한다. 예컨대, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)과 연결된 변복조부(293)의 리액턴스(reactance)를 변경시킴으로써 상기 무선전력 신호로부터 수신하는 전력량이 그에 따라 변하도록 변조 과정을 수행할 수 있다. 상기 무선전력 신호로부터 수신되는 전력량의 변경은 상기 무선전력 신호를 형성시키는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 가져온다. 이 때, 상기 무선전력 전송장치(100) 측의 변복조부(113)는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 감지하여 복조(demodulation) 과정을 수행한다.The wireless power signal formed by the
즉, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선전력 전송장치(100)에게 전달하고자 하는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷(packet)을 생성하여 상기 패킷이 포함되도록 상기 무선전력 신호를 변조하고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)의 복조 과정 수행 결과를 기초로 상기 패킷을 디코딩(decoding)함으로써, 상기 패킷에 포함되어 있는 상기 전력 제어 메시지를 획득할 수 있다. That is, the
그 밖에, 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전자 기기(200)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 전송함으로써 전력 제어 메시지를 상기 무선전력 전송장치(100)로 전송할 수도 있다.In addition, in some embodiments, the power
그 밖에, 상기 전원 공급부(290)는 충전부(298) 및 배터리(299)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the
상기 전원 공급부(290)로부터 동작을 위한 전원을 공급받는 상기 전자 기기(200)는 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 전달된 전력에 의하여 동작하거나, 또는 상기 전달된 전력을 이용하여 상기 배터리(299)를 충전한 후 상기 배터리(299)에 충전된 전력에 의하여 동작할 수 있다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전달된 전력을 이용하여 충전을 수행하도록 상기 충전부(298)를 제어할 수 있다.The
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 복수의 전자기기가 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 전자기기에 의해 변조된 무선전력 신호들이 충돌할 수 있다. 따라서 상기 전자 기기(200)에 포함된 구성요소들은 상기 변조된 무선전력 신호들의 충돌을 회피하기 위한 다양한 동작을 할 수 있다.According to the embodiment disclosed herein, a plurality of electronic apparatuses can receive power from the wireless
일 실시예에 따르면, 상기 전력 수신부(291)는 무선전력 전송장치로부터 전력 전송을 위한 무선전력 신호를 수신할 수 있다.According to one embodiment, the
이 경우, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)가 상기 무선전력 신호에 대응하는 제 3 응답신호를 제 1 응답주기(Tping interval_1) 내에서 제 1 시간으로 설정된 시간 간격 후에 전송하도록 제어할 수 있다.In this case, the power
또한 일 실시예에 따르면, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 변조된 무선전력 신호들의 충돌로 인하여 상기 무선전력 전송장치(100)의 전력 전송이 재설정되었는지 판단하고, 상기 판단 결과를 기초로, 상기 전력 전송이 재설정된 경우 상기 시간 간격을 제 2 시간으로 설정할 수 있다.According to one embodiment, the power
또한 일 실시예에 따르면, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)가 상기 무선전력 신호에 대응하는 제 4 응답신호를 제 2 응답주기(Tping interval_2) 내에서 상기 제 2 시간으로 설정된 시간간격 후에 전송하도록 제어할 수 있고, 상기 제 2 시간은, 난수를 발생시켜 생성된 값을 근거로 결정되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the
이하에서, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 무선전력 전송장치 및 전자 기기에 대하여 설명된다. Hereinafter, a wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described.
먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하여 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라, 상기 무선전력 전송장치가 상기 전자 기기로 전력을 전달하는 방법이 개시된다.3 to 5, a method of transmitting power to the electronic device by the wireless power transmission device is disclosed according to embodiments that support the inductive coupling scheme.
도 3 - 유도 결합 방식3 - Inductively Coupled
도 3은 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.Figure 3 illustrates the concept that power is transferred from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly in accordance with embodiments that support an inductive coupling scheme.
무선전력 전송장치(100)의 전력 전달이 유도 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110) 내의 1차 코일(primary coil)에 흐르는 전류의 세기가 변화되면, 그 전류에 의해 1차 코일을 통과하는 자기장이 변화한다. 이와 같이 변화된 자기장은 상기 전자 기기(200) 내의 2차 코일(secondary coil) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.When the power transmission of the wireless
이 방식에 따르면, 상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기 유도에서의 1차 코일로 동작하는 전송 코일(Tx coil)(1111a)를 포함하도록 구성된다. 또한 상기 전자 기기(200)의 상기 전력 수신부(291)는 자기 유도에서의 2차 코일로 동작하는 수신 코일(Rx coil)(2911a)을 포함하도록 구성된다.According to this scheme, the
먼저 상기 무선전력 전송장치(100) 측의 상기 전송 코일(1111a)과 상기 전자 기기(200) 측의 수신 코일이 근접하도록 상기 무선전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)를 배치한다. 그 후 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 전송 코일(1111a)의 전류가 변화되도록 제어하면, 상기 전력 수신부(291)는 상기 수신 코일(2911a)에 유도된 기전력을 이용하여 상기 전자 기기(200)에 전원을 공급하도록 제어한다.The wireless
상기 유도 결합 방식에 의한 무선전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 각 코일을 포함하는 상기 무선전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받게 된다.The efficiency of the wireless power transmission by the inductively coupled system has a small influence on the frequency characteristics but is influenced by the alignment and distance between the wireless
한편, 유도 결합 방식에 의한 무선전력 전달을 위하여 상기 무선전력 전송장치(100)는 평평한 표면(flat surface) 형태의 인터페이스 표면(interface surface)(미도시)을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 전자 기기가 놓일 수 있으며, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 상기 전송 코일(1111a)가 장착될 수 있다. 그 경우, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 장착된 상기 전송 코일(1111a)과 상기 인터페이스 표면의 상부에 위치한 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a) 사이의 수직 공간(vertical spacing)이 작게 형성됨으로써 상기 코일들 간의 거리는 유도 결합 방식에 의한 무선전력 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 충분히 작게 된다.Meanwhile, the wireless
또한, 상기 인터페이스 표면의 상부에는 상기 전자 기기(200)가 놓일 위치를 지시하는 배열 지시부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 배열 지시부는 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착된 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a) 사이의 배열이 적합하게 이루어질 수 있는 상기 전자 기기(200)의 위치를 지시한다. 어떤 실시 예들에서, 상기 배열 지시부는 단순한 표시(marks)일 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 전자 기기(200)의 위치를 가이드하는 돌출 구조의 형태로 형성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착되는 자석과 같은 자성체의 형태로 형성되어, 상기 전자 기기(200) 내부에 장착된 다른 극의 자성체와의 상호간 인력에 의하여 상기 코일들이 적합한 배열을 이루도록 가이드할 수도 있다.In addition, an arrangement indicator (not shown) may be formed on an upper surface of the interface to indicate a position where the
한편, 상기 무선전력 전송장치(100)는 하나 이상의 전송 코일을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 하나 이상의 전송 코일 중에서 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)과 적합하게 배열된 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전력 전송 효율을 높일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일을 포함하는 무선전력 전송장치(100)에 관하여 도 5를 참조하여 후술된다.Meanwhile, the wireless
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 유도 결합 방식의 무선전력 전송장치 및 전자 기기의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다. Hereinafter, a configuration of an inductive coupling type wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.
도 4A 및 도 4B - 유도 결합 방식의 무선전력 전송장치 및 전자 기기4A and 4B - Inductively coupled wireless power transmission device and electronic device
도 4A 및 도 4B는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 전자기 유도 방식의 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다. 도 4A를 참조하여 상기 무선전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명하고, 도 4B를 참조하여 상기 전자 기기(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명한다.4A and 4B are block diagrams exemplarily showing a part of the configuration of the
도 4A를 참조하면, 상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111a) 및 인버터(1112)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
상기 전송 코일(1111a)는, 전술된 바와 같이, 전류의 변화에 따라 무선전력 신호에 해당하는 자기장을 형성한다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전송 코일(1111a)은 평판 나선형태(Planar Spiral type)로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는 상기 전송 코일(1111a)이 원통형 솔레노이드 형태(Cylindrical Solenoid type)로 구현될 수 있다.As described above, the
상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190)로부터 얻은 직류 입력(DC input)을 교류 파형(AC waveform)으로 변형시킨다. 상기 인버터(1112)에 의해 변형된 교류 전류는 상기 전송 코일(1111a) 및 커패시터(capacitor)(미도시)를 포함하는 진동 회로(resonant circuit)를 구동시킴으로써 자기장이 상기 전송 코일(1111a)에서 형성된다.The
그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 위치 결정부(Positioning Unit)(1114)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. In addition, the
상기 위치 결정부(1114)는 상기 유도 결합 방식에 의한 무선전력 전달의 효율을 높이기 위하여 상기 전송 코일(1111a)을 이동 또는 회전시킬 수 있다. 이는, 전술된 바와 같이, 유도 결합 방식에 의한 전력 전달은 1차 및 2차 코일을 포함하는 상기 무선전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받기 때문이다. 특히, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 전자 기기(200)가 상기 무선전력 전송장치(100)의 활동 영역 내에 존재하지 않는 경우에 사용될 수 있다.The
따라서, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전송 코일(1111a)과 및 상기 전자 기기(200)의 상기 수신 코일(2911a)의 중심간 거리(distance)가 일정 범위 이내가 되도록 상기 전송 코일(1111a)을 이동시키거나, 상기 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a)의 중심이 중첩되도록 상기 전송 코일(1111a)를 회전시키는 구동부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.Therefore, the
이를 위하여, 상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)의 위치를 감지하는 센서로 이루어진 위치 감지부(detection unit)(미도시)를 더 구비할 수 있고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 위치 감지 센서로부터 수신한 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.For this, the wireless
또한, 이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)를 통하여 상기 전자 기기(200)와의 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 수신하고, 상기 수신된 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.To this end, the power
만약, 상기 전력 변환부(111)가 복수의 전송 코일을 포함하도록 구성되었다면, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 복수의 전송 코일 중에서 어느 것이 전력 전달을 위하여 사용될 것인지 결정할 수 있다. 상기 복수의 전송 코일을 포함한 무선전력 전송장치(100)의 구성에 대해서는 도 5를 참조하여 후술된다.If the
한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선전력 전송장치(100) 측의 전력 센싱부(1115)는 상기 전송 코일(1111a)에 흐르는 전류 또는 전압을 모니터링한다. 상기 전력 센싱부(1115)는 무선전력 전송장치(100)의 정상동작 여부를 확인하기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하고, 상기 검출된 전압 또는 전류가 임계값을 초과하는지를 확인할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)는, 도시되지 않았으나, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하기 위한 저항과 상기 검출된 전원의 전압값 또는 전류값과 임계값을 비교하여 그 비교 결과를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 상기 확인 결과를 기초로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 스위칭부(미도시)를 제어하여 상기 전송 코일(1111a)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다.Meanwhile, the
도 4B를 참조하면, 상기 전자 기기(200)의 상기 전원 공급부(290)는 수신 코일(Rx 코일)(2911a) 및 정류 회로(2913)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the
상기 전송 코일(1111a)로부터 형성된 자기장에 변화에 의하여 상기 수신 코일(2911a)에서 전류가 유도된다. 상기 수신 코일(2911a)의 구현 형태는, 상기 전송 코일(1111a)의 경우와 마찬가지로 실시 예들에 따라, 평판 나선 형태 또는 원통형 솔레노이드 형태일 수 있다.A current is induced in the
또한, 무선전력의 수신 효율을 높이거나 공진 감지(resonant detection)를 위해 직/병렬 커패시터들(series and parallel capacitors)이 상기 수신 코일(2911a)과 연결되도록 구성될 수 있다.In addition, series and parallel capacitors may be connected to the receiving
상기 수신 코일(2911a)은 단일 코일 또는 복수의 코일 형태일 수 있다.The receiving
상기 정류 회로(2913)는 교류를 직류로 변환시키기 위하여 전류에 대하여 전파 정류(full-wave rectification)를 수행한다. 상기 정류 회로(2913)는, 예컨대, 4개의 다이오드로 이루어진 브릿지(full bridge) 정류 회로, 또는 능동 소자(active components)를 이용한 회로로 구현될 수 있다.The
그 밖에, 상기 정류 회로(2913)는 정류된 전류를 보다 평탄하고 안정적인 직류로 만들어 주는 조절 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 정류 회로(2913)의 출력 전원은 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소들에게 공급된다. 또한, 상기 정류 회로(2913)은 출력되는 직류 전원을 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소(예컨대, 충전부(298)와 같은 회로)에 필요한 전원에 맞추기 위하여 적정한 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기(DC-DC converter)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 변복조부(293)는 상기 전력 수신부(291)과 연결되고, 직류 전류에 대해서는 저항(resistance)이 변하는 저항성 소자로 구성될 수 있고, 교류 전류에 대해서는 리액턴스(reactance)가 변하는 용량성 소자로 구성될 수 있다. 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 변복조부(293)의 저항 또는 리액턴스를 변경시킴으로써 상기 전력 수신부(291)에 수신되는 무선전력 신호를 변조할 수 있다.The modulation and
한편, 상기 전원 공급부(290)는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전자 기기(200) 측의 전력 센싱부(2914)는 상기 정류 회로(2913)에 의하여 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과 상기 정류된 전원의 전압 및/또는 전류가 임계값을 초과하는 경우 상기 전력 수신 제어부(292)는 적절한 전력을 전달하도록 상기 무선전력 전송장치(100)에게 전력 제어 메시지를 송신한다.The
도 5 - 하나 이상의 전송 코일을 포함하여 구성된 무선전력 전송장치Figure 5 - A wireless power transmission apparatus comprising one or more transmission coils
도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선전력 전송장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with an inductive coupling scheme employable in the embodiments disclosed herein.
도 5를 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 부분적으로 겹치는 1차 코일들의 배열(an array of partly overlapping primary coils)일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 일부에 의하여 활동 영역이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. The one or
상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 전자 기기(200)의 위치가 감지되면, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 감지된 위치를 고려하여 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)과 유도 결합 관계에 놓일 수 있는 코일들이 연결될 수 있도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. When the position of the
이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선전력 전송장치(100)에 구비된 상기 위치 감지부(미도시)에 의하여 상기 인터페이스 표면 상의 상기 전자 기기(200)의 위치를 획득할 수 있다. 또 다른 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)을 각각 이용하여 상기 인터페이스 표면 상의 물체로부터 무선전력 신호의 강도를 나타내는 전력 제어 메시지 또는 상기 물체의 식별 정보를 나타내는 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 수신된 결과를 기초로 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 어느 코일의 위치와 근접한지를 판단함으로써 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다.For this, the power
한편, 상기 활동 영역은 상기 인터페이스 표면의 일부로서, 상기 무선전력 전송장치(100)가 상기 전자 기기(200)에 무선으로 전력을 전달할 때 높은 효율의 자기장이 통과할 수 있는 부분을 의미할 수 있다. 이 때, 상기 활동 영역을 통과하는 자기장을 형성시키는 단일 전송 코일 또는 하나 이상의 전송 코일들의 조합을 주요 셀(primary cell)로 지칭할 수 있다. 따라서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 감지된 위치를 기초로 활동 영역을 결정하고, 상기 활동 영역에 대응되는 주요 셀의 연결을 수립하여 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)와 상기 주요 셀에 속한 코일들이 유도 결합 관계에 놓일 수 있도록 상기 다중화기(1113)을 제어할 수 있다.On the other hand, the active area may be a part of the interface surface, and may refer to a portion where a high efficiency magnetic field can pass when the wireless
한편, 상기 하나 이상의 전송코일들(1111a-1 내지 1111a-n)을 포함하도록 구성된 무선전력 전송장치(100)의 인터페이스 표면 상에 하나 이상의 전자 기기(200)들이 배치된 경우, 상기 전력 송신 제어부(112)는 각 전자 기기의 위치에 대응되는 주요 셀에 속하는 코일들이 각각 유도 결합 관계에 놓이도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 상기 무선전력 전송장치(100)는 각각 다른 코일을 이용하여 무선전력 신호를 형성함으로써 하나 이상의 전자 기기들에게 무선으로 전력을 전달할 수 있다. On the other hand, when one or more
또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기들에 대응되는 코일들에 대하여 각각 다른 특성을 가진 전원이 공급되도록 설정할 수 있다. 이 경우 상기 무선전력 전송장치(100)는 전자 기기 별로 다른 전력 전달 방식, 효율, 특성 등을 설정하여 전력을 전달할 수 있다. 하나 이상의 전자 기기들을 위한 전력 전달에 대하여 도 28을 참조하여 후술된다.Also, the power
한편, 상기 전력 변환부(111)는 연결된 코일들과 진동 회로(resonant circuit)를 형성하도록 임피던스를 조절하는 임피던스 매칭부(impedance matching unit)(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
이하에서, 도 6 내지 도 8을 참조하여 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선전력 전송장치가 전력을 전달하는 방법이 개시된다.Hereinafter, a method of transmitting power by a wireless power transmission apparatus in accordance with embodiments that support a resonant coupling scheme is described with reference to FIGS.
도 6 - 공진 결합 방식Figure 6 - Resonance coupling method
도 6은 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.Figure 6 illustrates the concept that power is transmitted from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly according to embodiments that support the resonant coupling scheme.
먼저, 공진(resonance)(또는 공명)에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다. 공진(resonance)이란, 진동계가 그 고유 진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말한다. 공진은 역학적 진동 및 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상이다. 일반적으로 외부에서 진동계에 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 진동계의 고유 진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다.First, the resonance (or resonance) will be briefly described as follows. Resonance refers to a phenomenon in which the vibration system receives an external force periodically having the same frequency as its natural frequency, and the amplitude thereof increases sharply. Resonance is a phenomenon occurring in all vibrations, such as mechanical vibration and electrical vibration. Generally, when a force capable of vibrating the vibration system is applied from the outside, if the natural frequency of the vibration system is equal to the frequency of the external force, the vibration becomes larger and the amplitude becomes larger.
같은 원리로, 일정 거리 내에서 떨어져 있는 복수의 진동체들이 서로 동일한 주파수로 진동하는 경우, 상기 복수의 진동체들은 상호 공진하며, 이 경우 상기 복수의 진동체들 간에는 저항이 감소하게 된다. 전기 회로에서는 인덕터와 커패시터를 사용하여 공진 회로를 만들 수 있다. In the same principle, when a plurality of vibrating bodies separated within a certain distance oscillate at the same frequency, the plurality of vibrating bodies resonate with each other, and in this case, the resistance between the vibrating bodies decreases. In an electric circuit, an inductor and a capacitor can be used to make a resonant circuit.
무선전력 전송장치(100)의 전력 전달이 공진 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110)에서 교류 전원에 의하여 특정한 진동 주파수를 가진 자기장이 형성된다. 상기 형성된 자기장에 의하여 상기 전자 기기(200)에서 공진 현상이 일어나는 경우 상기 전자 기기(200) 내에서는 상기 공진 현상에 의하여 전력이 발생된다.When the power transmission of the wireless
전술한 바와 같이 복수의 진동체들이 전자기적으로 상호 공진하면 상기 복수의 진동체들 이외의 주변 물체들에 영향을 받지 않기 때문에 전력전송효율이 매우 높을 수 있다. 이렇게 전자기적으로 상호 공진하는 복수의 진동체들 사이에는 에너지 터널(tunnel)이 발생할 수 있다. 이를 에너지 커플링(coupling) 또는 에너지 꼬리(tail)이라고 하기도 한다.As described above, when the plurality of vibrating bodies are electromagnetically mutually resonated, power transmission efficiency can be very high because they are not affected by surrounding objects other than the plurality of vibrating bodies. An energy tunnel may occur between the plurality of vibrating bodies that are mutually resonated by electromagnetic waves. This is sometimes referred to as energy coupling or energy tail.
본 명세서에 개시된 공진 결합 방식은 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 사용할 수 있는데, 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 이용하여 전력을 전송하는 경우, 상기 전자기파의 단일파장내에 위치하는 영역에는 거의 자기장만이 영향을 끼지게 된다. 이를 자기적 결합(magnetic coupling) 또는 자기적 공진(magnetic resonance)라고 할 수 있다. 이러한 자기적 공진은 상기 낮은 주파수를 가지는 전자기파의 단일파장 내에 상기 무선전력 전송장치(100)와 상기 전자 기기(200)가 위치할 때 발생될 수 있다. In the resonance coupling method disclosed in this specification, an electromagnetic wave having a low frequency can be used. When electric power is transmitted using an electromagnetic wave having a low frequency, only a magnetic field affects a region located within a single wavelength of the electromagnetic wave do. This can be called magnetic coupling or magnetic resonance. This magnetic resonance can be generated when the wireless
이 경우, 공진 현상으로 인한 에너지 꼬리(energy tail)가 형성되어 전력 전송형태가 비방사성(non- radiative)을 띄게 된다. 이러한 이유로 전자기파를 이용하여 전송하여 전력을 전송함에 의해 흔히 발생될 수 있는 방사성(radiative)문제가 해결될 수 있다.In this case, the energy tail due to the resonance phenomenon is formed, and the form of power transmission becomes non-radiative. For this reason, a radiative problem, which may be caused by transmission of electric power by using electromagnetic waves, can be solved.
상기 공진 결합 방식은 위에서 기술된 바와 같이 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 이용하여 전력을 전달하는 방식일 수 있다. 그러므로 상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전송 코일(1111b)은 원칙적으로 전력을 전달하기 위한 자기장 또는 전자기파를 형성할 수 있지만 이하에서 공진 결합 방식에 대해서는 자기장 공진(magnetic resonance)측면, 즉, 자기장에 의한 전력 전달의 측면에서 기술하기로 한다.The resonance coupling method may be a method of transmitting electric power using an electromagnetic wave having a low frequency as described above. Therefore, in principle, the
공진 주파수는, 예를 들어, 다음 수학식 1과 같은 수식에 의하여 결정될 수 있다. The resonance frequency can be determined by, for example, the following equation (1).
여기서, 공진 주파수(f)는 회로 내의 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 의하여 결정된다. 코일을 사용하여 자기장을 형성하는 회로에 있어서 상기 인덕턴스는 상기 코일의 회전 수 등에 의하여 결정되고, 상기 커패시턴스는 상기 코일 사이의 간격, 면적 등에 의하여 결정될 수 있다. 상기 공진 주파수를 결정하기 위하여 상기 코일 외에 용량성 공진 형성 회로가 연결되도록 구성될 수도 있다.Here, the resonance frequency f is determined by the inductance L and the capacitance C in the circuit. In a circuit for forming a magnetic field using a coil, the inductance is determined by the number of revolutions of the coil and the like, and the capacitance can be determined by an interval, an area, or the like between the coils. And a capacitive resonance forming circuit may be connected to the coil to determine the resonance frequency.
도 6을 참조하면, 공진 결합 방식에 따라 무선으로 전력이 전송되는 실시 예들의 경우, 상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기장이 형성되는 전송 코일(Tx coil)(1111b) 및 상기 전송 코일(1111b)와 연결되고 특정한 진동 주파수를 결정하기 위한 공진 형성 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 공진 형성 회로(1116)는 용량성 회로(capacitors)를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 형성 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 상기 특정한 진동 주파수가 결정된다.Referring to FIG. 6, in the embodiments in which power is transmitted wirelessly according to the resonant coupling scheme, the
상기 공진 형성 회로(1116)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 변환부(111)가 자기장을 형성할 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 전송 코일(1111b)과 병렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다.The configuration of the circuit elements of the
또한, 상기 전자 기기(200)의 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선전력 전송장치(100)에서 형성된 자기장에 의하여 공진 현상이 일어날 수 있도록 구성된 공진 형성 회로(2912) 및 수신 코일(Rx coil)(2911b)을 포함한다. 즉, 상기 공진 형성 회로(2912)는 역시 용량성 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 공진 형성 회로(2912)는 상기 수신 코일(2911b)의 인덕턴스와 상기 공진 형성 회로(2912)의 커패시턴스를 기초로 결정되는 공진 주파수가 상기 형성된 자기장의 공진 주파수와 동일하도록 구성된다.The
상기 공진 형성 회로(2912)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 수신부(291)가 상기 자기장에 의하여 공진이 일어날 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 수신 코일(2911b)과 직렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다. The configuration of the circuit elements of the
상기 무선전력 전송장치(100)에서의 상기 특정한 진동 주파수는 LTx, CTx를 가지고 상기 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다. 여기서, 상기 전자 기기(200)의 LRX 및 CRX를 상기 수학식 1에 대입한 결과가 상기 특정한 진동 주파수와 동일한 경우에 상기 전자 기기(200)에서는 공진이 일어난다.The specific vibration frequency in the wireless
공진 결합에 의한 무선전력 전송 방식을 지원하는 실시 예들에 따르면, 상기 무선전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 전자파가 근거리 전자장을 통해 전달되게 되므로, 주파수가 다르면 상기 기기간 에너지 전달이 없게 된다.According to embodiments that support the wireless power transmission scheme by resonance coupling, when the wireless
따라서, 상기 공진 결합 방식에 의한 무선전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향이 큰 반면, 각 코일을 포함하는 상기 무선전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열 및 거리에 따른 영향은 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 작다.Therefore, the efficiency of the wireless power transmission by the resonance coupling method is largely influenced by the frequency characteristics. On the other hand, the arrangement and distance between the wireless
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 공진 결합 방식의 무선전력 전송장치 및 전자 기기의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다.Hereinafter, a configuration of a resonant coupling type wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.
도 7A 및 도 7B - 공진 결합 방식의 무선전력 전송장치7A and 7B - Resonance-coupled wireless power transmission apparatus
도 7A 및 도 7B는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.7A and 7B are block diagrams exemplarily showing a part of the configuration of the
도 7A를 참조하여 상기 무선전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명된다.The configuration of the
상기 무선전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111b), 인버터(1112) 및 공진 형성 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인버터(1112)는 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)와 연결되도록 구성될 수 있다.The
상기 전송 코일(1111b)은 유도 결합 방식에 따라 전력을 전달하기 위한 전송 코일(1111a)과 별도로 장착될 수 있으나, 하나의 단일 코일을 이용하여 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식으로 전력을 전달할 수도 있다.The
상기 전송 코일(1111b)은, 전술된 바와 같이, 전력을 전달하기 위한 자기장을 형성한다. 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)는 교류 전원이 인가되면 진동이 발생할 수 있으며, 이 때 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 형성 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 진동 주파수가 결정될 수 있다. The
이를 위하여 상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190)로부터 얻은 직류 입력을 교류 파형으로 변형시키고, 상기 변형된 교류 전류가 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)에 인가된다.For this purpose, the
그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수 값을 변경시키기 위한 주파수 조절부(1117)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수는 수학식 1에 의하여 상기 전력 변환부(111)를 구성하는 회로내의 인덕턴스 및 커패시턴스를 기초로 결정되므로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 인덕턴스 및/또는 커패시턴스가 변경되도록 상기 주파수 조절부(1117)를 제어함으로써 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수를 결정할 수 있다.In addition, the
어떤 실시 예들에서, 상기 주파수 조절부(1117)는 상기 공진 형성 회로(1116)에 포함된 커패시터 간의 거리를 조절하여 커패시턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(1117)가 상기 전송 코일(1111b)의 회전 수(number of turns) 또는 직경을 조절하여 인덕턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(1117)가 상기 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 결정하는 능동 소자들을 포함하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the
한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 동작에 대해서는 전술된 바와 동일하다.Meanwhile, the
도 7B를 참조하여 상기 전자 기기(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명된다. 상기 전원 공급부(290)는, 전술된 바와 같이, 상기 수신 코일(Rx coil)(2911b) 및 공진 형성 회로(2912)를 포함하도록 구성될 수 있다.The configuration of the
그 외에도, 상기 전원 공급부(290)의 전력 수신부(291)는 공진 현상에 의하여 생성된 교류 전류를 직류로 변환시키는 정류 회로(2913)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 정류 회로(2913)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 전력 수신부(291)는 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(2914)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.The
도 8 - 하나 이상의 전송 코일을 포함하여 구성된 무선전력 전송장치Figure 8 - A wireless power transmission apparatus configured with one or more transmission coils
도 8은 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선전력 전송장치의 블록도이다.8 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with embodiments that support a resonant coupling scheme.
도 8을 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 및 각 전송 코일들과 연결된 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. 8, the
상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)은 동일한 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)의 일부가 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있으며, 이는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)들이 어떠한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 갖는지에 따라 결정된다.The one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n may be set to have the same resonance frequency. In some embodiments, a portion of the one or more transmission coils 1111b-1 through 1111b-n may be set to have different resonant frequencies, which may include one or more of the transmission coils 1111b-1 through 1111b- And the resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n, respectively, which are connected to the resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n, respectively, have any inductance and / or capacitance.
한편, 상기 하나 이상의 전송코일들(1111b-1 내지 1111b-n)을 포함하도록 구성된 무선전력 전송장치(100)의 활동 영역 또는 감지 영역에 하나 이상의 전자 기기(200)들이 배치된 경우, 상기 전력 송신 제어부(112)는 전자 기기 별로 다른 공진 결합 관계에 놓이도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 상기 무선전력 전송장치(100)는 각각 다른 코일을 이용하여 무선전력 신호를 형성함으로써 하나 이상의 전자 기기들에게 무선으로 전력을 전달할 수 있다. On the other hand, when one or more
또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기들에 대응되는 코일들에 대하여 각각 다른 특성을 가진 전원이 공급되도록 설정할 수 있다. 이 경우 상기 무선전력 전송장치(100)는 전자 기기 별로 다른 전력 전달 방식, 공진 주파수, 효율, 특성 등을 설정하여 전력을 전달할 수 있다. 하나 이상의 전자 기기들을 위한 전력 전달에 대하여 도 28을 참조하여 후술된다.Also, the power
이를 위하여, 상기 주파수 조절부(1117)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)들의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 변경시킬 수 있도록 구성될 수 있다.To this end, the
도 9 - 충전기로 구현된 무선전력 전송장치Figure 9 - Wireless power transfer device implemented with a charger
한편, 이하에서는 무선 충전기의 형태로 구현된 상기 무선전력 전송장치의 예가 설명된다.Meanwhile, an example of the wireless power transmission apparatus implemented in the form of a wireless charger will be described below.
도 9는 도 2A에 도시된 구성 외에 추가적인 구성을 더 포함하는 무선전력 전송장치를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus that further includes an additional configuration in addition to the configuration shown in FIG. 2A.
도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 무선전력 전송장치(100)는 전술된 상기 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 중 하나 이상을 지원하는 전력 전달부(110) 및 전원 공급부(190)외에, 센서부(120), 통신부(130), 출력부(140), 메모리(150) 및 제어부(180)를 더 포함할 수 있다.9, the wireless
상기 제어부(180)는 상기 전력 변환부(110), 상기 센서부(120), 상기 통신부(130), 상기 출력부(140), 상기 메모리(150) 및 상기 전원 공급부(190)를 제어한다.The
상기 제어부(180)는 도 2A 또는 도 2B를 참조하여 설명된 상기 전력 변환부(110) 내의 전력 송신 제어부(112)와 별도의 모듈로 구현되거나 단일 모듈로 구현될 수 있다.The
상기 센서부(120)는 상기 전자 기기(200)의 위치를 감지하는 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 센서부(120)가 감지한 위치 정보는 상기 전력 변환부(110)가 효율적으로 전력을 전달할 수 있도록 사용될 수 있다. The
예컨대, 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따른 무선전력 전달의 경우, 상기 센서부(120)는 위치 감지부(detection unit)로 동작할 수 있으며, 상기 센서부(120)가 감지한 위치 정보는 상기 전력 변환부(110) 내의 상기 전송 코일(1111a)을 이동 또는 회전 시키기 위해 사용될 수 있다.For example, in the case of wireless power transmission according to embodiments that support inductive coupling, the
또한, 예를 들어, 전술된 하나 이상의 전송 코일을 포함하여 이루어진 실시 예들을 따르는 무선전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 기초로 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 상기 전자 기기(200)의 수신 코일과 유도 결합 관계 또는 공진 결합 관계에 놓일 수 있는 코일들을 결정할 수 있다.Further, for example, the wireless
한편, 상기 센서부(120)는 상기 전자 기기(200)가 충전이 가능한 영역으로 접근하는지 여부를 모니터링 하도록 구성될 수도 있다. 상기 센서부(120)의 접근 여부 감지 기능은 상기 전력 전달부(110) 내의 전력 송신 제어부(112)가 상기 전자 기기(200)의 접근 여부를 감지하는 기능과 별도로 또는 서로 결합되어 수행될 수 있다.Meanwhile, the
상기 통신부(130)는 상기 전자 기기(200)와 유무선 데이터 통신을 수행한다. 상기 통신부(130)는 BluetoothTM, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication), Wireless LAN 중 어느 하나 이상을 위한 전자 부품을 포함할 수 있다.The
상기 출력부(140)는 디스플레이부(141) 및 음향 출력부(142) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 디스플레이부(141)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(141)는 상기 제어부(180)의 제어에 따라 충전 상태를 표시할 수 있다.The
상기 메모리(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 상기 무선전력 전송장치(100)는 인터넷(Internet)상에서 상기 메모리(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 상기 메모리(150)에는 상기 무선전력 전송장치(100)의 전술된 기능들을 수행하는 프로그램 또는 명령들이 저장될 수 있다. 상기 제어부(180)는 무선으로 전력을 전송하기 위하여 상기 메모리(150)에 저장된 프로그램 또는 명령들을 수행할 수 있다. 상기 무선전력 전송장치(100)에 포함된 다른 구성 요소들(예컨대, 제어부(180))이 상기 메모리(150)를 액세스하기 위해서 메모리 컨트롤러(미도시)를 이용할 수 있다.The
이상 개시된 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 무선전력 전송장치의 구성은 무선 충전기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 도킹 스테이션(docking station), 단말기 크래들 장치(cradle device), 기타 전자 장치 등과 같은 장치에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The configuration of the wireless power transmission apparatus according to the embodiments disclosed herein may be applied to devices such as a docking station, a cradle device, and other electronic devices, May be readily apparent to those skilled in the art.
도 10 - 이동단말기로 구현된 무선전력수신장치10 - a wireless power receiving device implemented as a mobile terminal
도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 전자 기기(200)가 이동 단말기 형태로 구현된 경우의 구성을 나타낸다.10 shows a configuration in which the
상기 이동통신 단말기(200)는 도 2A, 도 2B, 도 4A, 도 4B, 도 7A 또는 도 7B에 도시된 전원 공급부(290)를 포함한다.The
그리고, 상기 단말기(200)는 무선 통신부(210), A/V(Audio/Video) 입력부(220), 사용자 입력부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 메모리(260), 인터페이스부(270), 제어부(280)를 더 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말기가 구현될 수도 있다.The terminal 200 includes a
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in order.
무선 통신부(210)는 단말기(200)와 무선 통신 시스템 사이, 단말기(200)와 단말기(200)가 위치한 네트워크 사이, 또는 단말기(200)와 상기 무선전력 전송장치(100) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(210)는 방송 수신 모듈(211), 이동통신 모듈(212), 무선 인터넷 모듈(213), 근거리 통신 모듈(214) 및 위치정보 모듈(215) 등을 포함할 수 있다.The
방송 수신 모듈(211)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 센터로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.The
상기 방송 채널은 위성 채널 및 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 센터는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel. The broadcast center may be a server for generating and transmitting broadcast signals and / or broadcast-related information, or a server for receiving broadcast signals and / or broadcast-related information generated by the broadcast center and transmitting the generated broadcast signals and / or broadcast- related information. The broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, a data broadcast signal, and a broadcast signal in which a data broadcast signal is combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(212)에 의해 수신될 수 있다.The broadcast-related information may refer to a broadcast channel, a broadcast program, or information related to a broadcast service provider. The broadcast-related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.The broadcast-related information may exist in various forms. For example, an EPG (Electronic Program Guide) of DMB (Digital Multimedia Broadcasting) or an ESG (Electronic Service Guide) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H).
상기 방송 수신 모듈(211)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(211)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.For example, the
방송 수신 모듈(211)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(260)에 저장될 수 있다.The broadcast signal and / or broadcast related information received through the
이동통신 모듈(212)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The
무선 인터넷 모듈(213)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 단말기(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. The
근거리 통신 모듈(214)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 무선의 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth®), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee® 등이 이용될 수 있다. 한편, 유선의 근거리 통신으로는 USB(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 썬더볼트(ThunderboltTM) 등이 이용될 수 있다.The short
상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 무선전력 전송장치(100)와 데이터 통신 연결을 수립할 수 있다.The
상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 무선으로 전력을 전달하는 중에, 출력할 오디오 신호가 있는 경우, 상기 오디오 신호를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 무선전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 디스플레이할 정보가 있는 경우, 상기 정보를 상기 무선전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 또는, 상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 무선전력 전송장치(100)에 내장된 마이크를 통해 입력되는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 또한, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 이동 단말기(200)의 식별 정보(예컨대, 휴대폰인 경우 전화 번호, 또는 기기명)를 상기 수립된 데이터 통신을 통해 상기 무선전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. Through the established data communication, when there is an audio signal to be output while the
위치정보 모듈(215)은 단말의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.The
도 10을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(220)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(221)와 마이크(222) 등이 포함될 수 있다. 카메라(221)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(251)에 표시될 수 있다.Referring to FIG. 10, an A / V (Audio / Video)
카메라(221)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(260)에 저장되거나 무선 통신부(210)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(221)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.The image frame processed by the
마이크(222)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(212)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(222)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.The
사용자 입력부(230)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(230)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. The
센싱부(240)는 근접센서(241), 압력센서(242), 및 모션 센서(243) 등을 포함할 수 있다. 상기 근접센서(241)는 이동 단말기(200)로 접근하는 물체나, 이동 단말기(200)의 근방에 존재하는 물체의 유무 등을 기계적 접촉이 없이 검출할 수 있도록 한다. 상기 근접센서(241)는, 교류자계의 변화나 정자계의 변화를 이용하거나, 혹은 정전용량의 변화율 등을 이용하여 근접물체를 검출할 수 있다. 상기 근접센서(241)는 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The
상기 압력센서(242)는 이동 단말기(200)에 압력이 가해지는지 여부와, 그 압력의 크기 등을 검출할 수 있다. 상기 압력센서(242)는 사용환경에 따라 이동 단말기(200)에서 압력의 검출이 필요한 부위에 설치될 수 있다. 만일, 압력센서(242)가 디스플레이부(251)에 설치되는 경우, 상기 압력센서(242)에서 출력되는 신호에 따라, 상기 디스플레이부(251)를 통한 터치 입력과, 터치 입력보다 더 큰 압력이 가해지는 압력터치 입력을 식별할 수 있다. 또한, 상기 압력센서(242)에서 출력되는 신호에 따라, 압력터치 입력시 상기 디스플레이부(251)에 가해지는 압력의 크기도 알 수 있다.The
상기 모션 센서(243)는 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 이동 단말기(200)의 위치나 움직임 등을 감지한다. 상기 모션 센서(243)에 사용될 수 있는 가속도 센서는 어느 한 방향의 가속도 변화에 대해서 이를 전기 신호로 바꾸어 주는 소자이다. 가속도 센서는 보통 2축이나 3축을 하나의 패키지에 실장하여 구성되며, 사용 환경에 따라서는 Z축 한 축만 필요한 경우도 있다. 따라서, 어떤 이유로 Z축 방향 대신 X축 또는 Y축 방향의 가속도 센서를 써야 할 경우에는 별도의 조각 기판을 사용하여 가속도 센서를 주 기판에 세워서 실장할 수도 있다. 또한, 상기 자이로 센서는 회전 운동을 하는 이동 단말기(200)의 각속도를 측정하는 센서로서, 각 기준 방향에 대한 회전된 각도를 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 자이로 센서는 3개 방향의 축을 기준으로 한 각각의 회전 각도, 즉 방위각(azimuth), 피치(pitch) 및 롤(roll)을 감지할 수 있다.The
출력부(250)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(251), 음향 출력 모듈(252), 알람부(253), 및 햅틱 모듈(254) 등이 포함될 수 있다.The
디스플레이부(251)는 단말기(200)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 단말가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 단말기(200)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. The
디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(251)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(251)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.Some of these displays may be transparent or light transmissive so that they can be seen through. This can be referred to as a transparent display, and a typical example of the transparent display is TOLED (Transparent OLED) and the like. The rear structure of the
단말기(200)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(251)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 단말기(200)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다. There may be two or
디스플레이부(251)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(251)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.(Hereinafter, referred to as a 'touch screen') in which a
터치 센서는 디스플레이부(251)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(251)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. The touch sensor may be configured to convert a change in a pressure applied to a specific portion of the
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(280)로 전송한다. 이로써, 제어부(280)는 디스플레이부(251)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.If there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal (s) is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal (s) and transmits the corresponding data to the
상기 터치스크린에 의해 감싸지는 단말의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(241)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다. A
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.Examples of the proximity sensor include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor. And to detect the proximity of the pointer by the change of the electric field along the proximity of the pointer when the touch screen is electrostatic. In this case, the touch screen (touch sensor) may be classified as a proximity sensor.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the act of recognizing that the pointer is positioned on the touch screen while the pointer is not in contact with the touch screen is referred to as "proximity touch & The act of actually touching the pointer on the screen is called "contact touch. &Quot; The position where the pointer is proximately touched on the touch screen means a position where the pointer is vertically corresponding to the touch screen when the pointer is touched.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다. The proximity sensor detects a proximity touch and a proximity touch pattern (e.g., a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, a proximity touch movement state, and the like). Information corresponding to the detected proximity touch operation and the proximity touch pattern may be output on the touch screen.
음향 출력 모듈(252)은 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(210)로부터 수신되거나 메모리(260)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(252)은 단말기(200)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(252)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The
알람부(253)는 단말기(200)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(253)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(251)나 음성 출력 모듈(252)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(251,252)은 알람부(253)의 일부로 분류될 수도 있다.The
햅틱 모듈(haptic module)(254)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(254)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(254)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. The
햅틱 모듈(254)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. In addition to vibration, the
햅틱 모듈(254)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(254)은 단말기(200)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The
메모리(260)는 제어부(280)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(260)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.The
어떤 실시 예들에서는, 메모리(260)에 운영 체제(Operating System)(미도시), 무선통신부(210) 기능을 수행하는 모듈, 사용자 입력부(230)와 함께 동작하는 모듈, A/V 입력부(220)와 함께 동작하는 모듈, 출력부(250)와 함께 동작하는 모듈을 포함하는 소프트웨어 컴포넌트들이 저장될 수 있다. 상기 운영 체제(예를 들어, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS, Chrome, Symbian, iOS, Android, VxWorks 또는 기타 임베디드 운영체제)는 메모리 관리, 전력 관리 등과 같이 시스템 작업(tasks)들을 제어하기 위한 다양한 소프트웨어 컴포넌트들 및/또는 드라이버들을 포함할 수 있다.In some embodiments, the
또한, 상기 메모리(260)는 무선전력 전송 또는 무선 충전과 관련된 설정 프로그램을 저장할 수 있다. 상기 설정 프로그램은 상기 제어부(280)에 의하여 실행될 수 있다.The
또한, 상기 메모리(260)는 어플리케이션 제공 서버(예: 앱스토어)로부터 다운로드한 무선전력 전송(또는 무선 충전)과 관련된 어플리케이션(application)을 저장할 수 있다. 상기 무선전력 전송 관련 어플리케이션은 무선전력 전송을 제어하기 위한 프로그램으로, 상기 전자 기기(200)는 해당 프로그램을 통해 상기 무선전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전력을 수신하거나 상기 무선전력 전송장치(100)와 데이터 통신을 위한 연결을 수립할 수 있다.In addition, the
메모리(260)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 xD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 단말기(200)는 인터넷(Internet)상에서 상기 메모리(260)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.The
인터페이스부(270)는 단말기(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(270)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(270)에 포함될 수 있다. The
식별 모듈은 단말기(200)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identity Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(200)와 연결될 수 있다. The identification module is a chip for storing various information for authenticating the usage right of the terminal 200 and includes a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM), a universal user authentication module A Subscriber Identity Module (USIM), and the like. Devices with identification modules (hereinafter referred to as "identification devices") can be manufactured in a smart card format. Accordingly, the identification device can be connected to the terminal 200 through the port.
상기 인터페이스부는 단말기(200)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 단말기(200)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 단말로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 단말가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.When the terminal 200 is connected to an external cradle, the interface unit may be a path through which the power from the cradle is supplied to the terminal 200, or various command signals input from the cradle by the user are transmitted to the terminal . The various command signals input from the cradle or the power source may be operated as a signal for recognizing that the terminal is correctly mounted on the cradle.
제어부(controller, 280)는 통상적으로 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(280)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(281)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(281)은 제어부(280) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(280)와 별도로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 도 2A 또는 도 2B를 참조하여 설명된 상기 전원 공급부(290) 내의 전력 수신 제어부(292)와 별도의 모듈로 구현되거나 단일 모듈로 구현될 수 있다.The
상기 제어부(280)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.The
상기 제어부(280)는 사용자 입력 또는 내부 입력에 따라 유선 충전 또는 무선 충전을 수행한다. 여기서, 내부 입력은 단말기 내부의 2차코일에서 생성되는 유도 전류가 감지되었음을 알리는 신호이다.The
전술된 바와 같이, 상기 전원 공급부(290) 내의 전력 수신 제어부(292)는 상기 제어부(280)에 포함되어 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 상기 전력 수신 제어부(292)에 의한 동작은 상기 제어부(280)가 수행하는 것으로 이해될 수 있다.As described above, the power
전원 공급부(290)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The
전원공급부(290)는 단말기(200)의 각 구성요소로 전원을 공급하는 배터리(299)를 구비하며, 상기 배터리(299)를 유선 또는 무선 충전하기 위한 충전부(298)를 포함할 수 있다.The
본 명세서는 무선으로 전력을 수신하는 장치로서 이동 단말을 예로서 개시하고 있으나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
Although the present specification discloses a mobile terminal as an example of a device for receiving power wirelessly, the configuration according to the embodiments described herein may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, It will be readily apparent to those skilled in the art that the present invention may be applied to the present invention.
무선전력 전송장치(300)는 이동 단말기(400)를 수직으로도 수평으로도 거치할 수 있는 무선충전기이다. The wireless
이 경우에, 이동 단말기(400)는 근거리 통신 모듈(214)을 이용하여 상기 무선전력 전송장치(300)와 근거리 무선통신을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 이동 단말기는 무선전력 수신용 코일 외에도, 상기 근거리 통신 모듈(214)과 연결되는 근거리 무선통신용 안테나 코일을 구비할 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 이동 단말기는 무선전력 수신용 코일만을 구비하고, 제2 이동 단말기는 무선통신용 안테나 코일만을 구비한다면, 상기 무선충전기는 제1 이동 단말기에게 무선전력을 전송하고, 제2 이동 단말기와는 근거리 무선통신을 수행할 수 있다.In this case, the mobile terminal 400 may perform short-range wireless communication with the wireless
이와 같은 동작들을 모두 수행하기 위하여, 본 발명의 무선충전기는 무선전력 전송용 코일과 근거리 무선통신용 코일을 모두 구비하며, 무선충전과 근거리 무선통신의 기능을 함께 제공하면서 안정적인 근거리 무선통신의 동작영역을 확보한다. 이하, 이러한 무선충전기의 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다.In order to perform all of these operations, the wireless charger of the present invention has both a wireless power transmission coil and a coils for short-range wireless communication, and provides a function of wireless charging and short-range wireless communication, . Hereinafter, the structure of such a wireless charger will be described in more detail.
도 11는 본 발명의 일 실시예와 관련된 충전기의 전면 사시도이고, 도 12a 및 도 12b는 도 11의 코일들의 적층구조를 나타내는 부분 분해도 및 측면도이며, 도 13은 도 12b의 코일들의 적층구조를 나타내는 평면도이다.FIG. 11 is a front perspective view of a charger according to an embodiment of the present invention, FIGS. 12A and 12B are a partial exploded view and a side view showing a laminated structure of the coils of FIG. 11, FIG.
충전기(300, 충전기는 무선전력 전송장치의 일 예이다)는 제1 바디(310)와 제2 바디(320)를 포함한다. 제2 바디(320)는 제1 바디(310)에 대하여 틸팅가능하게 연결될 수 있다. 이로 인해, 이동 단말기(미도시)가 제2 바디(320)의 일면에 거치될 수 있다. The charger 300 (the charger is an example of a wireless power transmission device) includes a
제1 바디(310)는 차량 내에 특정위치에 장착되며, 차량용 전자기기(예를 들어, 차량용 인포테인먼트 장치, 디스플레이 등)들과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 반해, 제2 바디(320)는 제1 바디(310)와 전기적으로 연결되며, 이동 단말기(400)의 위치가 고정될 수 있도록 고정부를 구비한다.The
고정부는 일 예로 도시된 바와 같이, 제2 바디(320)의 일면에서 일정 크기만큼 돌출된 형상으로 이루어질 수 있다. 이동 단말기(400)는 세로로 길게 세워진 형태, 가로로 길게 세워진 형태 및 위아래를 바꾸어서 세워진 형태에서도 고정부(350)에 의해 그 위치가 지지될 수 있다. The fixing part may have a shape protruding by a predetermined size from one surface of the
제1 바디(310)와 제2 바디(320)는 각각 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. The
본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스와 리어 케이스로 구분될 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스와 리어 케이스 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.In this embodiment, the case may be divided into a front case and a rear case. Various electronic components are embedded in the space formed between the front case and the rear case. At least one intermediate case may be additionally disposed between the front case and the rear case.
케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.The cases may be formed by injection molding a synthetic resin, or may be formed to have a metal material such as stainless steel (STS) or titanium (Ti) or the like.
제1 바디(310)나 제2 바디(320) 중 어느 하나의 바디에는 디스플레이부나 음향출력부와 같은 출력부, 사용자 입력부, 바디에 전원을 공급하도록 형성되는 소켓이나 외부기기가 결합되는 인터페이스(미도시) 등이 배치될 수 있다.In the body of either the
디스플레이부는 프론트 케이스의 상면에 형성될 수 있다. 사용자 입력부와 소켓 등은 프론트 케이스 및 리어 케이스의 측면에 배치될 수 있다.The display unit may be formed on the upper surface of the front case. The user input portion, the socket, and the like may be disposed on the side surfaces of the front case and the rear case.
사용자 입력부는 이동 단말기(400)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.The user input unit is operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 400, and may include a plurality of operation units. The operating units may also be referred to as manipulating portions and may be employed in any manner as long as the user is operating in a tactile manner with a tactile impression.
제1 또는 제2조작 유닛들에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛은 충전의 시작, 종료 등과 같은 명령을 입력받을 수 있으며, 제2 조작 유닛은 음향출력부에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부의 밝기 조절 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.Contents inputted by the first or second operation units can be set variously. For example, the first operation unit may receive a command such as start and end of charging, and the second operation unit may receive a command such as the adjustment of the size of the sound output from the sound output unit or the brightness control of the display unit have.
한편, 제2 바디(320)의 상면에는 충전 대상인 이동 단말기가 놓여지는 안착면이 형성된다. 안착면에 이동 단말기가 놓여지면 제2 바디(320)에 포함된 감지 센서가 이를 감지하여 무선 충전이 시작될 수 있다.On the other hand, a seating surface on which the mobile terminal to be charged is placed is formed on the upper surface of the
보다 구체적으로, 상기 제2 바디(320)는 휴대 전자기기에 전력(power)을 제공하는 베이스 스테이션(base station)이 될 수 있다.More specifically, the
상기 베이스 스테이션은 근접 범위 유도 전력(near field inductive power)을 제공할 수 있는 장치로서, 동작영역(Active Area)을 가지게 된다. 동작영역은 베이스 스테이션이 전력을 휴대전자기기에 공급할 때에, 자속이 관통하게 되는 베이스 스테이션의 인터페이스 면의 일부분이 될 수 있다. The base station is an apparatus capable of providing near field inductive power and has an active area. The operating area may be part of the interface surface of the base station through which the magnetic flux will pass when the base station supplies power to the portable electronic device.
도 12a, 도 12b 및 도 13을 참조하면, 제2 바디(320)의 프론트 케이스(321)와 리어 케이스(322) 사이에 코일부(330)가 형성될 수 있다. 12A, 12B and 13, a
상기 코일부(330)는 제1코일(331) 및 제2코일(332)를 포함한다.The
상기 제1코일(331)은 무선전력 수신장치에 무선 전력을 송신하도록 이루어지며, 상기 제2코일(332)은 외부기기와 근거리 무선 통신(Near Field Communication: NFC)을 수행하도록 형성된다. 본 예시에서, 상기 무선전력 수신장치는 도시된 이동 단말기가 되며, 상기 외부기기는 도시된 이동 단말기, 근거리 무선통신이 가능한 다른 이동 단말기 또는 휴대 전자기기 등이 될 수 있다.The
도시에 의하면, 상기 제1 및 제2코일(331, 332)은 서로 다른 레이어상에서 오버랩되는 위치에 배치되며, 상기 제1코일(331)은 적어도 일부가 상기 제2코일(332)과 겹치지 않도록 형성된다. 무선충전, EMI 차폐 및 근거리 무선통신의 기능을 하나의 장치에서 구현하기 위하여, 상기 제1 및 제2코일(331, 332)은 서로 다른 레이어상에서 적층된다.The first and
또한, 상기 제1코일 및 제2코일(331, 332)은 각각 제어부에 의하여 제어되며,상기 제1코일(331)은 상기 제2코일(332) 및 상기 제어부의 사이에 배치된다. 이러한 제어부는, 예를 들어 회로기판(333)에 형성되는 일종의 마이크로 컴퓨터로 이루어질 수 있다. 상기 회로기판(333)은 상기 베이스 스테이션의 케이스(예를 들어 리어 케이스)와 상기 제1코일(331)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 바디(310)에는 상기 회로기판(333)과 연결되는 다른 회로기판(340)이 배치될 수 있다.The first and
본 예시에 따르면, 제2코일(332)은 전류를 자속으로 변환시키거나 자속을 전류로 변환시키도록, 와이어가 감기는 타입으로 형성된다. 이를 통하여, 상기 제2코일(332)은 근거리 무선통신을 수행하는 안테나 장치에서 안테나 코일로서 동작하게 된다. 즉, 제2코일(332)은 판독기 측의 안테나로서, 외부기기와 자속을 주고 받아서 정보를 읽는 전자유도방식의 통신 시스템의 일부로서, RFID(Radio-Frequency Identification) 태그의 안테나를 형성한다. 이 경우에, 상기 회로기판(333)이 안테나 장치와 전기적으로 연결되며, 제2코일(332)에 의하여 송수신되는 무선 신호를 처리한다. 또한, 상기 제2코일(332)은 상기 베이스 스테이션의 케이스(예를 들어 프론트 케이스)의 하부에 배치될 수 있다. According to this example, the
도시에 의하면, 제2코일(332)은 와이어가 차지하는 부분이 내부에 빈공간을 형성하는 환형으로 형성된다. 이러한 예로서, 상기 제2코일은 사각형의 4변을 따라 감기도록 형성될 수 있다. 나아가, 제2코일(332)는 와이어가 차지하는 부분에 비하여 내부의 빈 공간이 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 상기 제2코일(332)의 내부에는 상기 제2코일(332)에 의하여 감싸지는 영역(332a)이 형성된다. 이 경우에, 상기 제2코일(332)의 동작영역은 상기 제2코일(332)에 의하여 감싸지는 영역(332a)을 포함하게 된다. 또한, 상기 제2코일(332)은 지지부재(335)상에 형성될 수 있다. 상기 지지부재(335)는 평판으로 형성되며, 비도전성 재질로 이루어질 수 있다.According to the drawing, the
근거리 무선통신의 경우에, 제2코일(332)의 주변에 외부기기의 무선통신용 코일이 접근하면 무선통신이 시작된다. 대면적의 근거리 무선통신용 코일의 경우에는, 외부기기의 무선통신용 코일을 제2코일(332)의 내부에 위치시킬 경우에 통신의 감도가 저하되어 무선통신이 동작하지 않을 수 있다. 또한, 근거리 무선통신의 동작영역을 확장하기 위하여 제2코일의 내부를 증가시키면 상기 내부의 중심부에서 무선통신이 동작하지 않는 부분이 나타나게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 무선전력 전송장치에는 차폐부재(334)가 구비될 수 있다.In the case of short-range wireless communication, when the wireless communication coil of the external device approaches the periphery of the
상기 차폐부재(334)는 제2코일(332)의 동작에 의해, 회로기판(333)에 장착된 소자들(일 예로, 마이크로 프로세서)이 전자기적인 영향을 받거나, 회로기판(333)에 장착된 소자들의 동작에 의해 제2코일(332)이 전자기적인 영향을 받는 것을 방지하도록 형성된다. 일 예로, 상기 차폐부재(334)는 도금이 필요없는 스테인레스나 티타늄 재질로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 차폐부재(334)는 페라이트 시트나 페라이트 파우더가 첨가된 부재가 될 수 있다.The shielding
상기 차폐부재(334)는 상기 제2코일(332)에 중첩된다. 이러한 예로서, 상기 차폐부재(334)는 상기 제1코일(331) 및 제2코일(332)의 사이에 형성될 수 있다. The shielding
도시에 의하면, 상기 차폐부재(334)는 환형으로 형성되며, 상기 제2코일(332)에 의하여 감싸지는 영역이 상기 환형의 뚫린 부분에 대응하도록 상기 환형 내에서 감기도록 이루어진다. 이러한 구조에 의하면, 차폐부재(334)로 인한 자기장의 집중이 발생하며, 이를 통하여 통신감도의 감소가 완화 또는 방지될 수 있다.According to the embodiment, the shielding
한편, 상기 제1코일(331)은 무선 전력을 송신하는 복수의 코일들 중 하나이며, 상기 복수의 코일들은 상기 감싸지는 영역에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1코일(331)은 전류변화를 이용하여 무선충전용 유도 자기장을 생성하도록 형성된다. 이 때에, 상기 제1코일(331)은 상기 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통하여, 상기 제어부는 상기 제1코일(331) 및 제2코일(332)을 이용하여, 상기 무선 전력 송신과 상기 근거리 무선 통신을 각각 수행하게 된다. Meanwhile, the
이와 같이, 제2코일(332)의 주변에 차폐부재(334)가 배치되고, 내부의 빈 공간에 무선충전용 복수의 코일들이 배치됨에 따라, 상기 제2코일(332)에 의하여 감싸지는 영역은 근거리 무선통신의 동작영역일 뿐만 아니라, 무선충전이 수행되는 영역으로서 역할을 하게 된다.As described above, since the shielding
이와 같은 구조에 의하면, 이동 단말기(400)는 세로로 길게 세워진 형태, 가로로 길게 세워진 형태 및 위아래를 바꾸어서 세워도, 제2코일(332)에 의하여 감싸지는 영역의 전체가 근거리 무선통신의 동작영역이 될 수 있다. According to such a structure, even if the mobile terminal 400 is vertically erected, horizontally erected, or vertically shifted, the entire area covered by the
또한, 본 발명에서는 일정 이상의 충전 효율과 근거리 무선통신의 수행을 위하여 새로운 코일 구조가 고려될 수 있다. 그러한 예들을 도 14 이하에서 살펴보기로 한다.Also, in the present invention, a new coil structure may be considered for performing a charging efficiency higher than a certain level and short range wireless communication. Such examples will be described below with reference to FIG.
도 14는 본 발명의 일 실시예와 관련된 충전기의 전면 사시도이며, 도 15a 및 도 15b는 도 14의 코일들의 적층구조를 나타내는 부분 분해도 및 측면도이며, 도 16은 도 15의 코일들의 적층구조를 나타내는 평면도이다.FIG. 14 is a front perspective view of a charger according to an embodiment of the present invention, FIGS. 15A and 15B are a partial exploded view and a side view showing a laminated structure of the coils of FIG. 14, FIG.
충전기(500, 충전기는 무선전력 전송장치의 일 예이다)는 단일 바디(520)를 구비한다. 단일 바디(520)는 차량 내에 특정위치에 장착되며, 차량용 전자기기(예를 들어, 차량용 인포테인먼트 장치, 디스플레이 등)들과 전기적으로 연결될 수 있다. 단일 바디(520)의 상면에는 충전 대상인 이동 단말기가 놓여지는 안착면이 형성된다. 안착면에 이동 단말기가 놓여지면 단일 바디(520)에 포함된 감지 센서가 이를 감지하여 무선 충전이 시작될 수 있다. 이 경우에, 상기 단일 바디(520)는 휴대 전자기기에 전력(power)을 제공하는 베이스 스테이션(base station)이 될 수 있다.The charger 500 (the charger is an example of a wireless power transmission device) has a
상기 베이스 스테이션은 근접 범위 유도 전력(near field inductive power)을 제공할 수 있는 장치로서, 동작영역(Active Area)을 가지게 된다. 동작영역은 베이스 스테이션이 전력을 휴대전자기기에 공급할 때에, 자속이 관통하게 되는 베이스 스테이션의 인터페이스 면의 일부분이 될 수 있다. The base station is an apparatus capable of providing near field inductive power and has an active area. The operating area may be part of the interface surface of the base station through which the magnetic flux will pass when the base station supplies power to the portable electronic device.
본 도면들을 참조하면, 단일 바디(520)의 프론트 케이스(521)와 리어 케이스(522) 사이에 코일부(530)가 형성될 수 있다. Referring to these drawings, a
상기 코일부(530)는 제1코일(531) 및 제2코일(532)를 포함한다.The
상기 제1코일(331)은 무선전력 수신장치에 무선 전력을 송신하도록 이루어지며, 상기 제2코일(332)은 외부기기와 근거리 무선 통신(Near Field Communication: NFC)을 수행하도록 형성된다. 본 예시에서, 상기 무선전력 수신장치는 도시된 이동 단말기가 되며, 상기 외부기기는 도시된 이동 단말기, 근거리 무선통신이 가능한 다른 이동 단말기 또는 휴대 전자기기 등이 될 수 있다.The
도시에 의하면, 상기 제1 및 제2코일(531, 532)은 서로 다른 레이어상에서 오버랩되는 위치에 배치되며, 상기 제1코일(531)은 적어도 일부가 상기 제2코일(532)과 겹치지 않도록 형성된다. 무선충전, EMI 차폐 및 근거리 무선통신의 기능을 하나의 장치에서 구현하기 위하여, 상기 제1 및 제2코일(531, 532)은 서로 다른 레이어상에서 적층된다.The first and
또한, 상기 제1코일 및 제2코일(531, 532)은 각각 제어부에 의하여 제어되며, 상기 제1코일(531)은 상기 제2코일(532) 및 상기 제어부의 사이에 배치된다. 이러한 제어부는, 예를 들어 회로기판(533)에 형성되는 일종의 마이크로 컴퓨터로 이루어질 수 있다. 상기 회로기판(533)은 상기 베이스 스테이션의 케이스(예를 들어 리어 케이스)와 상기 제1코일(531)의 사이에 배치될 수 있다. The first and
본 예시에 따르면, 제2코일(532)은 전류를 자속으로 변환시키거나 자속을 전류로 변환시키도록, 와이어가 감기는 타입으로 형성된다. 이를 통하여, 상기 제2코일(532)은 근거리 무선통신을 수행하는 안테나 장치에서 안테나 코일로서 동작하게 된다. 즉, 제2코일(532)은 판독기 측의 안테나로서, 외부기기와 자속을 주고 받아서 정보를 읽는 전자유도방식의 통신 시스템의 일부로서, RFID(Radio-Frequency Identification) 태그의 안테나를 형성한다. 이 경우에, 상기 회로기판(333)이 안테나 장치와 전기적으로 연결되며, 제2코일(532)에 의하여 송수신되는 무선 신호를 처리한다. 또한, 상기 제2코일(532)은 상기 베이스 스테이션의 케이스(예를 들어 프론트 케이스)의 하부에 배치될 수 있다. According to this example, the
도시에 의하면, 상기 제2코일(532)의 N번째 권선과 N+1번째 권선의 사이에는 이격거리가 형성된다. 상기 제1코일(531)은 상기 이격거리에 의하여 상기 제2코일(532)과 겹치는 면적보다 겹치지 않는 면적이 더 크도록 이루어진다.According to the drawing, a separation distance is formed between the Nth winding of the
보다 구체적으로, 상기 제2코일(532)은 상기 이격거리가 등간격을 형성하도록 감기도록 이루어진다, 즉, 제2코일(532)은 와이어의 N번째 권선과 N+1번째 권선의 사이가 등간격이 되도록 감긴다. 예로서, 상기 제2코일(532)은 크기가 일정하게 작아지는 사각형들의 4변을 따라 감기도록 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 제2코일(532)의 와이어들이 특정 평면상에서 균일하게 배치될 수 있다. More specifically, the
이 경우에, 상기 제1코일(531)은 상기 와이어들이 배치되는 평면과 겹치는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1코일(531)은 무선 전력을 송신하는 복수의 코일들 중 하나이며, 상기 복수의 코일들은 상기 겹치는 영역에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1코일(331)은 전류변화를 이용하여 무선충전용 유도 자기장을 생성하도록 형성된다. 이 때에, 상기 제1코일(331)은 상기 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통하여, 상기 제어부는 상기 제1코일(331) 및 제2코일(332)을 이용하여, 상기 무선 전력 송신과 상기 근거리 무선 통신을 각각 수행하게 된다. In this case, the
또한, 본 실시예에서는 도 11 내지 도 13을 참조하여 코일 구조에서 전술한 차폐부재가 없는 구조가 될 수 있다. In this embodiment, the shielding member may be omitted in the coil structure with reference to FIGS. 11 to 13. FIG.
이와 같이, 제2코일(532)이 등간격을 유지하면서 감기면, N번째 권선과 N+1번째 권선의 사이에 형성되는 빈 공간을 통하여 무선충전용 복수의 코일들이 무선 전력을 전송할 수 있게 된다. 따라서, 별도의 차폐부재가 없어도, 상기 제2코일(532)과 겹쳐지는 영역은 근거리 무선통신의 동작영역일 뿐만 아니라, 무선충전이 수행되는 영역으로서 역할을 하게 된다.As described above, the plurality of coils for wireless charging can transmit the radio power through the empty space formed between the Nth winding and the (N + 1) th winding while the
이상에서는 무선충전용 제1코일과, 근거리 무선통신용 제2코일을 구비하여, 근거리 무선통신과 무선충전이 모두 가능한 무선전력 전송장치에 대하여 설명하였다. 다만, 근거리 무선통신과 무선충전이 모두 가능하다고 하더라도, 근거리 무선통신과 무선충전이 각각 수행되는 경우와 달리, 동시에 수행되는 경우에는 양 코일간이 간섭이 존재하는 문제가 있다. 이에 반해, 최근에는 차량 내에서 이동 단말기를 무선충전하면서 상기 이동 단말기가 차량내의 전자기기와 많은 양의 데이터를 송수신하는 경우에 대한 요구가 증가하고 있다. 이하에서는, 본 발명과 관련하여 무선통신과 무선충전을 동시에 수행할 수 있는 새로운 통신방법에 대하여 도 17 내지 도 19를 참조하여 설명한다.In the foregoing, a wireless power transmission apparatus having both a first wireless wireless charging coil and a second wireless local wireless communication coil capable of both short range wireless communication and wireless charging has been described. However, unlike the case where short-range wireless communication and wireless charging are both performed, short-range wireless communication and wireless charging are both performed, there is a problem that there is interference between both coils. In recent years, there has been an increasing demand for the case where the mobile terminal transmits and receives a large amount of data to and from an electronic device in the vehicle while wirelessly charging the mobile terminal in the vehicle. Hereinafter, a new communication method capable of simultaneously performing wireless communication and wireless charging will be described with reference to FIG. 17 to FIG. 19. FIG.
도 17은 본 발명의 무선전력 수신장치에서 무선통신 및 충전방식을 나타내는 흐름도이고, 도 18은 본 발명의 무선전력 전송장치에서 무선통신 및 충전방식을 나타내는 흐름도이며, 도 19는 본 발명의 충전 시스템을 나타내는 모식도이다.FIG. 17 is a flowchart showing the wireless communication and charging method in the wireless power receiving apparatus of the present invention, FIG. 18 is a flowchart showing the wireless communication and charging method in the wireless power transmission apparatus of the present invention, Fig.
먼저, 도 19를 참조하면, 차량내의 전자기기인 헤드 유닛에는 블루투스 애플리케이션이 저장되며, 블루투스 제어부에 의하여 상기 블루투스 애플리케이션이 제어된다. 따라서, 상기 헤드 유닛은 블루투스를 통한 무선통신이 가능하도록 이루어진다. 또한, 상기 헤드 유닛은 무선전력 전송장치(충전기)에 구비되는 근거리 무선통신 제어부와 전기적으로 연결되며, 상기 충전기는 근거리 무선 통신 제어부의 제어에 의하여 근거리 무선 통신(Near Field Communication: NFC)이 가능하도록 이루어진다. 다만, 상기 헤드 유닛과 충전기는 별도로 구분되지 않고 무선충전의 관점에서 무선전력 전송장치(또는 충전기)로서 통칭될 수 있다. 이하에서는 상기 헤드 유닛과 충전기는 통합하여 충전기로서 설명한다.First, referring to FIG. 19, a Bluetooth application is stored in a head unit, which is an electronic device in a vehicle, and the Bluetooth application is controlled by a Bluetooth controller. Therefore, the head unit is configured to enable wireless communication via Bluetooth. Also, the head unit is electrically connected to a short range wireless communication controller provided in a wireless power transmission device (charger), and the charger can perform near field communication (NFC) by controlling the short range wireless communication controller . However, the head unit and the charger are not distinguished from each other and can be collectively referred to as a wireless power transmission device (or a charger) from the viewpoint of wireless charging. Hereinafter, the head unit and the charger will be collectively described as a charger.
상기 충전기에는 도 11 내지 도 16을 참조하여 전술한 코일구조가 내장될 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 11 내지 도 16을 참조하여 설명한 내용으로 갈음한다.The above-described coil structure may be incorporated in the above-described charger with reference to FIGS. 11 to 16, and the description thereof will be omitted with reference to FIGS. 11 to 16. FIG.
도시에 의하면, 상기 충전기의 베이스 스테이션에 안착되어 무선전력을 수신하는 이동 단말기(수신장치)는, 무선충전용 수신코일, 근거리 무선통신용 안테나 코일, 와이파이 다이텍트 통신용 코일, 데이터 통신용 코일 및 블루투스 통신용 안테나 코일 등을 구비할 수 있다. 이를 위하여, 상기 이동 단말기는 상기 무선충전용 수신코일을 통하여 상기 충전기(전송장치)로부터 무선전력을 수신하고, 근거리 무선통신용 안테나 코일을 이용하여 상기 충전기와 제1방식의 무선통신을 수행한다. According to the present invention, a mobile terminal (receiving apparatus) that is seated in the base station of the charger and receives radio power includes a receiving coil for wireless charging, an antenna coil for short-range wireless communication, a coil for Wi-Fi data communication, a coil for data communication, A coil, and the like. To this end, the mobile terminal receives wireless power from the charger (transmission device) through the wireless charging re- ceiving coil, and performs wireless communication with the charger using the antenna coil for short-distance wireless communication.
이 경우에, 상기 근거리 무선통신은 제1방식의 무선통신이며, 블루투스 통신, 데이터 통신 및 와이파이 다이텍트 통신은 제2방식의 무선통신이 될 수 있다. 블루투스(Bluetooth)는 휴대폰, 노트북, 이어폰·헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 근거리 무선 기술 표준을 뜻하며, ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역인 2400~2483.5MHz를 사용한다. 와이파이 다이렉트는 인터넷망 없이 휴대기기 간 직접 연결해 통신할 수 있는 기술로, 기존 와이파이와 같은 데이터 통신에 버금가는 빠른 속도가 장점이다. In this case, the short-range wireless communication may be a wireless communication of the first scheme, and the Bluetooth communication, the data communication, and the Wi-Fi communication may be wireless communication of the second scheme. Bluetooth refers to a short-range wireless technology standard for exchanging information by connecting mobile devices such as mobile phones, notebooks, earphones, and headphones, and uses the Industrial Scientific and Medical (ISM) frequency band of 2400 to 2483.5 MHz. Wi-Fi Direct is a technology that enables direct connection between mobile devices without an internet network, which is comparable to data communication like existing Wi-Fi.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 상기 충전기와 이동 단말기는 상기 제1방식의 무선통신을 이용하여 제2방식의 무선통신으로 페어링되며, 상기 무선전력의 송수신은 상기 전송장치와 수신장치가 상기 제2방식의 무선통신으로 페어링된 상태에서 수행된다.17 to 19, the charger and the mobile terminal are paired with the second type of wireless communication using the first type of wireless communication, and the transmission and reception of the wireless power are performed by the transmitting device and the receiving device, 2 mode wireless communication.
보다 구체적으로, 먼저 사용자가 무선 충전을 위하여, 이동 단말기를 상기 충전기의 베이스 스테이션에 배치하면, 상기 충전기는 상기 이동 단말기와 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신이 가능함을 감지하게 된다. 이 경우에, 충전기는 무선전력의 송신 기능은 비활성화하고, 근거리 무선통신을 먼저 수행한다.More specifically, when a user first places a mobile terminal in the base station of the charger for wireless charging, the charger senses that it is possible to transmit the wireless power and the short-range wireless communication with the mobile terminal. In this case, the charger deactivates the transmission function of the wireless power and performs short-range wireless communication first.
이러한 동작을 위하여, 도 17과 같이, 이동 단말기는 잠금이 해제되고 근거리 무선통신 기능이 활성화된 상태가 될 수 있다. For this operation, as shown in FIG. 17, the mobile terminal can be unlocked and the short-range wireless communication function can be activated.
한편, 이 경우에, 상기 이동 단말기에서 근거리 무선통신 기능이 비활성화되어 있다면, 상기 충전기는 상기 이동 단말기의 근거리 무선통신을 감지하지 못하게 되며, 상기 이동 단말기로 상기 무선전력의 송신이 가능함만을 감지하게 된다. 도 18과 같이, 근거리 무선통신이 감지되지 않으면, 바로 무선전력을 송신하여 무선충전을 수행한다. 무선충전의 수행중에 이동 단말기가 충전기의 베이스 스테이션으로부터 벗어나면 상기 무선전력의 송신이 중단될 수 있다. 이 경우에, 상기 이동 단말기가 상기 베이스 스테이션으로부터 벗어나는 것은 상기 충전기에서 발생하는 자속변화를 이용하여 감지할 수 있다.In this case, if the short-range wireless communication function is deactivated in the mobile terminal, the charger can not detect the short-range wireless communication of the mobile terminal and only the wireless terminal can transmit the wireless power to the mobile terminal . As shown in FIG. 18, when short range wireless communication is not detected, wireless power is immediately transmitted to perform wireless charging. The transmission of the wireless power may be interrupted if the mobile terminal moves away from the base station of the charger during the course of wireless charging. In this case, the deviation of the mobile terminal from the base station can be detected using the magnetic flux change occurring in the charger.
다시, 충전기가 무선전력의 송신 기능은 비활성화한 상태에서 근거리 무선통신을 먼저 수행하는 경우를 살펴보면, 상기 이동 단말기에서 근거리 무선통신 기능이 감지되면 근거리 무선통신 에뮬레이션 모드(NFC card Emulation Mode)가 수행된다. 상기 근거리 무선통신 에뮬레이션 모드에서는 상기 제2방식의 무선통신 중에서 수행가능한 통신방식이 검출되며, 우선 순위에 따라서 상기 근거리 무선통신과 다른 통신방식이 선정될 수 있다. 이러한 예로서, 도시된 바와 같이 블루투스 통신이 다른 통신방식으로 결정될 수 있다.When the short-range wireless communication is first performed in a state in which the charging function of the charger is deactivated, when the short-range wireless communication function is detected in the mobile terminal, a short-range wireless communication emulation mode is performed . In the short-range wireless communication emulation mode, a communication scheme that can be performed in the wireless communication of the second scheme is detected, and a communication scheme other than the short-range wireless communication may be selected according to the priority. As an example, the Bluetooth communication may be determined to be another communication method as shown in the figure.
다음으로, 충전기와 이동 단말기는 상기 다른 통신방식의 페어링을 수행한다. 이러한 예로서, 먼저 충전기의 근거리 무선통신 제어부가 제2코일을 이용하여 상기 이동 단말기로 다른 통신방식의 페어링을 위한 정보를 전송한다. 이 경우에, 13.56MHz의 근거리 무선통신이 이용될 수 있으며, 상기 제어부(블루투스 제어부 및 근거리 무선통신 제어부)는 상기 페어링을 위한 주소를 전송할 수 있다. 즉, 상기 충전기의 베이스 스테이션에 상기 이동 단말기가 배치됨에 따라 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신이 가능함을 상기 충전기가 감지하면, 상기 제어부는 상기 페어링을 위한 주소를 상기 근거리 무선통신으로 통하여 상기 이동 단말기로 전송한다. 예를 들어, 충전기는 근거리 무선통신 에뮬레이션 모드에 의하여 이동 단말기로 블루투스 MAC 주소(Bluetooth MAC address of Application)를 전송할 수 있다.Next, the charger and the mobile terminal perform the pairing of the other communication method. As an example, the local area wireless communication control unit of the charger first transmits information for pairing with another communication method to the mobile terminal using the second coil. In this case, 13.56 MHz short range wireless communication may be used, and the controller (Bluetooth controller and short range wireless communication controller) may transmit the address for the pairing. That is, when the charger detects that the short-range wireless communication and the wireless power transmission are possible as the mobile terminal is disposed in the base station of the charger, the controller transmits the address for the pairing through the short- To the mobile terminal. For example, the charger can transmit a Bluetooth MAC address of the mobile terminal to the mobile terminal through the short-range wireless communication emulation mode.
다음으로, 상기 페어링을 위한 주소를 이용하여 상기 충전기가 상기 이동 단말기와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링되면, 상기 근거리 무선통신을 비활성화하고 상기 무선전력을 전송하게 된다. 보다 구체적으로, 상기 충전기와 이동 단말기가 상기 블루투스 통신에 의하여 페어링되면, 충전기는 상기 근거리 무선통신 기능을 비활성화한다. 즉, 제2코일을 이용하여 정보 전송하는 것을 중지한다. 마지막으로, 상기 충전기는 상기 이동 단말기와 상기 블루투스 통신을 통하여 페어링된 상태에서 상기 이동 단말기로 상기 무선전력을 송신한다. Next, when the charger is paired with the mobile terminal through the other communication method using the address for the pairing, the short-range wireless communication is disabled and the wireless power is transmitted. More specifically, if the charger and the mobile terminal are paired by the Bluetooth communication, the charger deactivates the short range wireless communication function. That is, the information transmission is stopped using the second coil. Finally, the charger transmits the wireless power to the mobile terminal while being paired with the mobile terminal through the Bluetooth communication.
이 경우에, 상기 이동 단말기는 근거리 무선통신의 기능이 활성화되고, 상기 충전기의 베이스 스테이션에 배치되면, 상기 충전기에 대하여 상기 근거리 무선통신, 상기 근거리 무선통신과 다른 통신방식으로 페어링 및 무선충전을 순차적으로 수행하게 된다.In this case, when the mobile terminal is activated in the short-range wireless communication function and is disposed in the base station of the charger, the mobile terminal performs pairing and wireless charging in a sequential manner .
다만, 상기 충전기가 상기 이동 단말기와 상기 블루투스 통신을 통하여 페어링되면, 상기 블루투스 통신을 이용하여 상기 무선전력을 전송하기 위한 통신이 수행될 수 있다. 즉, 무선전력의 전송을 위한 식별(Identification), 협상(Negotiation) 및 설정(Configuration) 등의 통신과정이 상기 블루투스 통신을 통하여 수행될 수 있다.However, if the charger is paired with the mobile terminal through the Bluetooth communication, communication for transmitting the wireless power using the Bluetooth communication may be performed. That is, a communication process such as identification, negotiation, and configuration for transmission of wireless power can be performed through the Bluetooth communication.
나아가, 도 11 내지 도 16을 참조하여 설명한 바와 같이, 무선충전용 코일은 복수로 구비되므로, 상기 충전기에는 복수의 이동 단말기가 동시에 배치되어 무선충전이 수행될 수 있다. 이 경우에, 상기 충전기는 상기 블루투스 통신을 통하여 복수의 이동 단말기와 상기 무선충전을 위한 통신을 각각 수행할 수 있다.Further, as described with reference to FIGS. 11 to 16, since a plurality of wireless charging coils are provided, a plurality of mobile terminals can be simultaneously disposed in the charging device, and wireless charging can be performed. In this case, the charger can perform communication for wireless charging with a plurality of mobile terminals via the Bluetooth communication, respectively.
상기에서 설명한 통신방법에 의하여, 이동 단말기는 충전기에 안착되어 충전을 수행하면서 차량내의 헤드 유닛과 페어링되어, 각종 데이터 정보를 상기 헤드 유닛으로 전송할 수 있게 된다. 상기 각종 데이터 정보는, 예를 들어 네비게이션 정보, 음악 정보, 통화 정보, 라디오 정보, 시트 조절 정보, 미러 조절 정보 및 DATC 셋팅 정보 등이 될 수 있다.According to the above-described communication method, the mobile terminal is paired with the head unit in the vehicle while being placed on the charger and performing charging, so that various data information can be transmitted to the head unit. The various data information may be, for example, navigation information, music information, call information, radio information, seat adjustment information, mirror adjustment information, and DATC setting information.
이와 같이, 상기 충전기의 제어부는, 상기 이동 단말기에 대하여 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신을 순차적으로 수행하며, 이를 통하여 제1코일과 제2코일간의 간섭이 없는 통신 방법을 구현할 수 있다.In this way, the control unit of the charger sequentially performs the short-range wireless communication and the wireless power transmission to the mobile terminal, thereby realizing a communication method without interference between the first coil and the second coil.
하드웨어적인 구현에 의하면, 지금까지 설명한 방법들은 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법들은 상기 무선전력 전송장치(100)의 제어부(180) 또는 전력 송신 제어부(112)에 구현될 수도 있다.According to a hardware implementation, the methods described so far can be applied to various types of application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays microprocessors, microprocessors, and other electronic units for performing other functions. For example, the methods may be implemented using the wireless Or may be implemented in the
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 상기 무선전력 전송장치(100)의 메모리(150)에 저장되고, 상기 제어부(180) 또는 상기 전력 송신 제어부(112)에 의해 실행될 수 있다.According to a software implementation, embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented with separate software modules. Each of the software modules may perform one or more of the functions and operations described herein. Software code can be implemented in a software application written in a suitable programming language. The software code is stored in the
이상 개시된 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 무선전력 전송장치의 구성은 무선 충전기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 도킹 스테이션(docking station), 단말기 크래들 장치(cradle device), 기타 전자 장치 등과 같은 장치에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The configuration of the wireless power transmission apparatus according to the embodiments disclosed herein may be applied to devices such as a docking station, a cradle device, and other electronic devices, May be readily apparent to those skilled in the art.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and the present invention can be modified, changed, or improved in various forms within the scope of the present invention and the claims.
100 : 무선전력 전송장치 200: 무선전력 수신장치100: Wireless power transmission device 200: Wireless power receiving device
Claims (10)
상기 무선전력 수신장치와 근거리 무선통신(Near Field Communication: NFC)을 수행하도록 형성되는 제2코일을 구비하며,
상기 근거리 무선통신을 이용하여 상기 무선전력 수신장치로 다른 통신방식의 페어링을 위한 정보를 전송하며, 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링된 상태에서 상기 무선전력 수신장치로 상기 무선전력을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.A first coil configured to transmit wireless power to a wireless power receiving device; And
And a second coil configured to perform near field communication (NFC) with the wireless power receiving apparatus,
And transmits information for pairing of another communication scheme to the wireless power receiving apparatus using the short-range wireless communication, and transmits the information for pairing with the wireless power receiving apparatus to the wireless power receiving apparatus, To the base station.
상기 무선전력 전송장치의 제어부는, 상기 무선전력 수신장치에 대하여 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit of the wireless power transmission apparatus sequentially performs the short-range wireless communication and the wireless power transmission to the wireless power receiving apparatus.
상기 무선전력 전송장치의 베이스 스테이션에 상기 무선전력 수신장치가 배치됨에 따라 상기 근거리 무선통신과 상기 무선전력의 송신이 가능함을 감지하면, 상기 제어부는 상기 페어링을 위한 주소를 상기 근거리 무선통신으로 통하여 상기 무선전력 수신장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.3. The method of claim 2,
When the base station of the wireless power transmission apparatus detects that it is possible to transmit the short range wireless communication and the wireless power according to the arrangement of the wireless power receiving apparatus, the controller transmits the address for the pairing through the short- To the wireless power receiving apparatus.
상기 페어링을 위한 주소를 이용하여 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링되면, 상기 근거리 무선통신을 비활성화하고 상기 무선전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.The method of claim 3,
And transmits the wireless power when the wireless power receiving apparatus is paired with the wireless power receiving apparatus through the other communication scheme using the address for the pairing, inactivates the short range wireless communication.
상기 페어링을 위한 주소를 이용하여 상기 무선전력 수신장치와 상기 다른 통신방식을 통하여 페어링되면, 상기 다른 통신방식을 이용하여 상기 무선전력을 전송하기 위한 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.The method of claim 3,
And performs communication for transmitting the wireless power by using the other communication scheme when the wireless power receiving apparatus is paired with the wireless power receiving apparatus through the other communication scheme using the address for the pairing.
상기 제1 및 제2코일은 서로 다른 레이어상에서 오버랩되는 위치에 배치되며, 상기 제1코일은 적어도 일부가 상기 제2코일과 겹치지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무선전력 전송장치.The method according to claim 1,
Wherein the first and second coils are disposed at positions overlapping on different layers, and the first coil is formed so that at least a portion thereof does not overlap with the second coil.
무선전력 전송장치로부터 상기 근거리 무선통신을 위한 신호를 감지하면, 상기 근거리 무선통신을 이용하여 상기 무선전력 전송장치와 상기 근거리 무선통신과 다른 통신방식으로 페어링을 시도하며, 상기 무선전력 전송장치와 페어링된 상태에서 상기 무선충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기.1. A portable electronic device that is capable of wireless charging and near field communication (NFC)
The method comprising: attempting to pair with the wireless power transmission apparatus using a different communication scheme than the wireless power transmission apparatus using the short-range wireless communication when the wireless power transmission apparatus senses a signal for the short- And performs the wireless charging in a state that the wireless communication device is in a state where the wireless communication device is connected to the portable communication device.
상기 근거리 무선통신의 기능이 활성화되고, 상기 무선전력 전송장치의 베이스 스테이션에 배치되면, 상기 무선전력 전송장치에 대하여 상기 근거리 무선통신, 상기 다른 통신방식으로 페어링 및 상기 무선충전을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기.8. The method of claim 7,
Wherein when the function of the short-range wireless communication is activated and is arranged in the base station of the wireless power transmission apparatus, the short-range wireless communication, the pairing by the other communication method, and the wireless charging are sequentially performed on the wireless power transmission apparatus A portable electronic device characterized by.
상기 전송장치로부터 무선전력을 수신하는 수신코일과, 상기 전송장치와 상기 제1방식의 무선통신을 수행하는 안테나 코일을 구비하는 수신장치를 포함하고,
상기 전송장치와 수신장치는 상기 제1방식의 무선통신을 이용하여 제2방식의 무선통신으로 페어링되며, 상기 무선전력의 송수신은 상기 전송장치와 수신장치가 상기 제2방식의 무선통신으로 페어링된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템.A transmission device having a first coil for transmitting wireless power and a second coil for performing wireless communication in a first mode; And
A receiving coil having a receiving coil for receiving radio power from the transmitting device and an antenna coil for performing radio communication with the transmitting device in the first mode,
Wherein the transmitting device and the receiving device are paired with the second type of wireless communication using the first type of wireless communication and the wireless power transmission and reception is performed when the transmitting device and the receiving device are paired with the second type of wireless communication Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
상기 제1방식의 무선통신은 근거리 무선통신(Near Field Communication: NFC)이며, 상기 제2방식의 무선통신은 블루투스(Bluetooth) 및 와이파이 다이렉트 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the first type of wireless communication is Near Field Communication (NFC), and the second type of wireless communication is at least one of Bluetooth and Wi-Fi Direct.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361899888P | 2013-11-05 | 2013-11-05 | |
US61/899,888 | 2013-11-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150051923A true KR20150051923A (en) | 2015-05-13 |
KR101760750B1 KR101760750B1 (en) | 2017-07-24 |
Family
ID=53389247
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140153025A KR101760750B1 (en) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power charging system |
KR1020140153023A KR101691105B1 (en) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | Wireless power transmitting apparatus |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140153023A KR101691105B1 (en) | 2013-11-05 | 2014-11-05 | Wireless power transmitting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR101760750B1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170033079A (en) | 2015-09-16 | 2017-03-24 | 한국단자공업 주식회사 | Wireless charging apparatus for obtaining charging compatibility |
WO2017082475A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 엘지전자(주) | Wireless power transmission system communication protocol |
WO2018155876A1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 삼성전자 주식회사 | Antenna device and electronic device including same |
WO2018230991A1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | 주식회사 아모센스 | Wireless power transmission device for vehicle |
KR20190054868A (en) | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 삼성전기주식회사 | Wireless power transmiting apparatus having data communication function |
KR101983649B1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-09-03 | 조용수 | Wireless phone charger on solar based |
WO2020190109A1 (en) * | 2019-03-21 | 2020-09-24 | 엘지전자 주식회사 | Device and method capable of out-band communication in wireless charging device, method, and system |
US10892647B2 (en) | 2017-11-14 | 2021-01-12 | Wits Co., Ltd. | Wireless power transmitter with data communication provision |
US11271435B2 (en) | 2017-06-16 | 2022-03-08 | Amosense Co., Ltd | Wireless power transmission device for vehicle |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10607770B2 (en) | 2015-05-18 | 2020-03-31 | Amosense Co., Ltd | Shield unit for wireless charging and wireless power transmission module comprising same |
KR102453528B1 (en) * | 2015-10-14 | 2022-10-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Electromagnetic induction paenl, electromagnetic induction device including the same and display device including the same |
US10797504B2 (en) * | 2016-05-19 | 2020-10-06 | Motorola Solutions, Inc. | System, method and device for wireless power transfer |
KR101969508B1 (en) * | 2016-10-06 | 2019-04-16 | 백정엽 | Wireless Charging Device with Single Wire Broadband Charging Coil |
KR20180101070A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-12 | 삼성전기주식회사 | Coil module and wireless power transmitter using the same |
JP6652098B2 (en) * | 2017-03-31 | 2020-02-19 | Tdk株式会社 | Magnetic coupling device and wireless power transmission system using the same |
JP6834698B2 (en) * | 2017-03-31 | 2021-02-24 | Tdk株式会社 | Magnetic coupling device and wireless power transmission system using it |
KR20190001161A (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless charger having wireless communication coil |
KR20190017483A (en) * | 2017-08-11 | 2019-02-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless charger having wireless communication coil |
KR20190076345A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless charger having wireless communication coil |
KR20200136664A (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-08 | 현대자동차주식회사 | Wireless power transmission apparatus for vehicle |
KR20210035002A (en) | 2019-09-23 | 2021-03-31 | 삼성전자주식회사 | Electronic device for detecting stylus pen and method for operating thereof |
CN113452160B (en) * | 2020-03-26 | 2024-03-29 | 华为技术有限公司 | Terminal equipment and wireless charging assembly |
US12107432B2 (en) | 2021-08-04 | 2024-10-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device and method for controlling operation of electronic device |
KR20230020800A (en) * | 2021-08-04 | 2023-02-13 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and method for controlling operation of electronic device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5521665B2 (en) * | 2009-03-26 | 2014-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | Coil unit, power transmission device and power reception device using the same |
JP5703823B2 (en) * | 2011-02-21 | 2015-04-22 | ソニー株式会社 | Power transmission device, power transmission method, and power transmission system |
KR20130000926A (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-03 | 유현수 | Design the compact wireless charging coil and nfc antenna |
KR101968596B1 (en) * | 2012-01-04 | 2019-04-12 | 삼성전자주식회사 | Electronic device |
-
2014
- 2014-11-05 KR KR1020140153025A patent/KR101760750B1/en active IP Right Grant
- 2014-11-05 KR KR1020140153023A patent/KR101691105B1/en active IP Right Grant
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170033079A (en) | 2015-09-16 | 2017-03-24 | 한국단자공업 주식회사 | Wireless charging apparatus for obtaining charging compatibility |
WO2017082475A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 엘지전자(주) | Wireless power transmission system communication protocol |
US11108270B2 (en) | 2015-11-11 | 2021-08-31 | Lg Electronics Inc. | Wireless power transmission system communication protocol |
WO2018155876A1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 삼성전자 주식회사 | Antenna device and electronic device including same |
US10868584B2 (en) | 2017-02-21 | 2020-12-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna device and electronic device including same |
WO2018230991A1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | 주식회사 아모센스 | Wireless power transmission device for vehicle |
US11271435B2 (en) | 2017-06-16 | 2022-03-08 | Amosense Co., Ltd | Wireless power transmission device for vehicle |
KR20190054868A (en) | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 삼성전기주식회사 | Wireless power transmiting apparatus having data communication function |
US10892647B2 (en) | 2017-11-14 | 2021-01-12 | Wits Co., Ltd. | Wireless power transmitter with data communication provision |
KR101983649B1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-09-03 | 조용수 | Wireless phone charger on solar based |
WO2020190109A1 (en) * | 2019-03-21 | 2020-09-24 | 엘지전자 주식회사 | Device and method capable of out-band communication in wireless charging device, method, and system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101691105B1 (en) | 2016-12-29 |
KR101760750B1 (en) | 2017-07-24 |
KR20150051922A (en) | 2015-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101760750B1 (en) | Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power charging system | |
KR101977088B1 (en) | Wireless power transmitter | |
KR101832331B1 (en) | Wireless power transmission and communication between devices | |
KR102015496B1 (en) | Electronic device, electronic vechicle, wireless power transfer apparatus | |
KR101688948B1 (en) | Establishing a data communication connection using a wireless power transmission | |
KR101811292B1 (en) | Wireless power transmitter and wireless power receiver having fuction of resonance frequency control | |
KR102086345B1 (en) | Wireless power transmitting apparatus | |
KR101768588B1 (en) | Cotrol of audio output state dependent on wireless power charge | |
KR20140099822A (en) | Wireless power transmitting apparatus | |
KR101956570B1 (en) | Wireless power receiver supporting both inductive and resonant method and wireless power receiving method | |
KR101910379B1 (en) | Wireless power transmitter capable of bidirectional communication | |
KR101299549B1 (en) | Electronic device capable of being wirelessly charged | |
KR101811611B1 (en) | Electronic device capable of being wirelessly charged | |
KR20150004635A (en) | Wireless power transmitter and method of wireless power transmittion | |
KR20140090024A (en) | Mobile terminal | |
KR20150050076A (en) | Wireless power transmitter and method for controlling the same | |
KR20140121200A (en) | Wireless power receiving apparatus and wireless power transmitting/receiving apparatus | |
KR20140061131A (en) | A receiving coil of wireless power receiver including a coil unit for nfc and a coil unit for wireless power charging | |
KR20140060186A (en) | Wireless power transfer apparatus having a plurality of power transmitter | |
KR101999734B1 (en) | Wireless charging system | |
KR20130003965A (en) | Wireless power transfer for multiple power receivers | |
KR102166686B1 (en) | Wireless power transmitting apparatus | |
KR20150074801A (en) | Wireless power transmitting apparatus and canceler | |
KR102087138B1 (en) | Wireless power transmitting apparatus | |
KR20140089824A (en) | Electronic device having power dividing function for received wireless power and power dividing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |