KR20150077678A - Wireless power transmitting method and wireless power transmitter performing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무선 전력 송신기에서 품질 지수(Quality factor)를 기준으로 통신 모드와 무선 전력 전송 모드를 구별하여 무선 전력을 공급하는 무선 전력 전송 기술에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power transmission technology, and more particularly, to a wireless power transmission technology for supplying wireless power by distinguishing a communication mode from a wireless power transmission mode on the basis of a quality factor in a wireless power transmitter will be.
무선 전력 전송은 빛이나 적외선 이외의 전자파 방사를 통해 신호를 전송하는 기술에 해당한다. 무선 전력 전송은 전선으로부터 자유를 추구하는 것으로 전기기기 사용자들이 가장 원하는 기술 중의 하나이다.Wireless power transmission is a technology that transmits signals through electromagnetic radiation other than light or infrared rays. Wireless power transmission is one of the most desirable technologies for electric appliance users in pursuit of freedom from electric wires.
보다 구체적으로, 무선 전력 전송은 전원과 전자기기 사이에 접점 없이 전력을 전달하는 방식으로, 전도 방식, 자기 유도 방식(inductive coupling), 자기 공진 유도 방식(resonant magnetic coupling) 및 전자기파 방식(RF-based wireless power) 등을 이용하여 구현되고 있으며, 광학 방식, 초음파 방식 등을 이용하는 방법 또한 연구되고 있다.More specifically, the wireless power transmission is a method of transmitting power without a contact between a power source and an electronic device, and it is a method of conducting electric power, inductive coupling, resonant magnetic coupling and RF-based wireless power), and a method using an optical system and an ultrasound system is also being studied.
특히, 자기 공진 유도 방식은 전원 측에서 일정 주파수의 전자기장을 형성시키고, 전자기장 내에 같은 주파수로 공지되는 수신기를 위치시키면 일종의 에너지 터널이 형성되며, 이 에너지 터널을 이용하여 에너지를 전송하는 방식에 해당한다.Particularly, in the self-resonance induction system, a kind of energy tunnel is formed when an electromagnetic field of a certain frequency is formed on a power source side and a receiver known by the same frequency is placed in an electromagnetic field, and energy is transmitted by using this energy tunnel .
자기 공진 유도 방식을 이용한 무선 전력 전송 서비스를 제공하는 전자기기들은, 보다 효율적인 무선 전력 전송을 위하여 충전기기들의 충전 및 전력 수신 상태에 대한 모니터링 정보들을 무선 통신을 통해 수신한다.Electronic devices that provide a wireless power transmission service using a self-resonance induction method receive monitoring information on charging and power receiving states of charging devices through wireless communication for more efficient wireless power transmission.
여기에서, 무선 통신 방법은 크게 무선 전력 전송 주파수를 반송파로 이용하는 대역 내(in-band) 통신 방식과, 블루투스, 지그비, 와이파이, LTE 등과 같이 기존 주변 통신 방식을 사용하는 대역 외(out-band) 통신 방식으로 구별된다.The wireless communication method includes an in-band communication method using a wireless power transmission frequency as a carrier wave and an out-band communication method using an existing peripheral communication method such as Bluetooth, ZigBee, WiFi, LTE, Communication method.
통신 모듈을 포함하는 충전기기는 내장된 통신 모듈을 통한 대역 외 통신 방식을 이용하는 것이 용이하나, 별도의 통신 모듈을 포함하지 않는 충전기기는 대여 내 통신을 이용하는 것이 효율적이다.
The charger including the communication module is easy to use the out-of-band communication method through the built-in communication module, but it is effective that the charger that does not include the separate communication module uses the intra-lending communication.
한국등록특허 제1171938호(2012.08.01.등록)는 자기공진유도 방식을 이용한 멀티노드 무선 전력 전송 시스템 및 그 충전 방법에 관한 것으로, 송신기가 자기장 통신을 통하여 송신기로부터 각 수신기까지의 거리를 파악한 후, 일부 수신기를 리피터로 사용할 수 있도록 제어하거나 일부 수신기의 전력수신 기능을 차단함으로써 전체 멀티노드 무선 전력 전송 시스템의 효율적인 충전을 달성할 수 있는 효과를 개시하고 있다.Korean Patent No. 1171938 (registered on Aug. 1, 2012) is related to a multi-node wireless power transmission system using a self-resonance induction method and a charging method thereof. The transmitter analyzes the distance from the transmitter to each receiver through magnetic field communication , An efficient charging of an entire multi-node wireless power transmission system can be achieved by controlling some receivers to be used as repeaters or by blocking the power receiving function of some receivers.
한국등록특허 제1110325호(2012.01.19.등록)는 공진 및 자기장 통신을 이용한 무선 충전 시스템에 관한 것으로 충전이 필요한 다수의 단말기들의 충전환경 정보를 모니터링하고 그 정보를 기반으로 단말기들을 동시에 또는 우선 순위별로 충전할 수 있도록 할 수 있다.
Korean Registered Patent No. 1110325 (registered on Jan. 19, 2012) is a wireless charging system using resonance and magnetic field communication. It monitors the charging environment information of a plurality of terminals requiring charging, and based on the information, So that it can be charged at a very low rate.
이러한 선행기술들은 무선 전력 전송 주파수 대역을 반송 주파수로 이용하는 대역 내(in-band) 통신 방식을 사용하고 있으나, 무선 전력 전송을 위해 높은 품질 지수를 가지는 안테나를 이용하고 있어, 통신에 적합하지 않은 문제점을 가지고 있다.
These prior arts use an in-band communication method that uses a wireless power transmission frequency band as a carrier frequency, but use an antenna having a high quality index for wireless power transmission, Lt; / RTI >
본 발명은 무선 전력 송신기의 무선 통신 효율을 높일 수 있는 무선 전력 전송 기술을 제공하고자 한다.An aspect of the present invention is to provide a wireless power transmission technology capable of enhancing wireless communication efficiency of a wireless power transmitter.
본 발명은 무선 전력 전송 시스템의 무선 충전 효율을 높일 수 있는 무선 전력 전송 기술을 제공하고자 한다.
The present invention provides a wireless power transmission technology capable of enhancing wireless charging efficiency of a wireless power transmission system.
실시예들 중에서, 무선 전력 전송 방법은 대역 내(in-band) 통신 방식을 이용하는 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신기에서 수행된다. 무선 전력 전송 방법은 (a) 특정 시점에 통신 모드로 전환하여 상기 적어도 하나의 수신기로부터 기기 정보 또는 상태 정보를 수신하는 단계; 및 (b) 무선 전력 전송 모드로 전환하여 상기 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 송신하는 단계를 포함한다.In embodiments, the wireless power transmission method is performed in a wireless power transmitter that provides wireless power to at least one receiver using an in-band communication scheme. The wireless power transmission method includes the steps of: (a) switching to a communication mode at a specific time point to receive device information or status information from the at least one receiver; And (b) switching to a wireless power transmission mode to transmit wireless power to the at least one receiver.
여기에서, 상기 통신 모드는 공진 안테나 내 인덕터와 커패시터를 가변하여 품질 지수(Quality factor)를 특정 수치 이상으로 높이고, 상기 무선 전력 전송 모드는 상기 공진 안테나의 품질 지수를 특정 수치 이상으로 낮출 수 있다.Here, the communication mode may vary the inductance and the capacitor in the resonant antenna to raise the quality factor to a specific value or more, and in the radio power transmission mode, the quality index of the resonant antenna may be lowered to a specific value or more.
일 실시예에서, 상기 (a) 단계는 통신 구역 내 존재하는 적어도 하나의 수신기에 대하여 합류 요청 신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, step (a) may further comprise transmitting a join request signal to at least one receiver present in the communication zone.
일 실시예에서, 상기 (a) 단계는 상기 기기 정보를 수신하면, 상기 기기 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 수신기가 무선 전력 전송 대상인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the step (a) may further include, upon receiving the device information, determining whether the at least one receiver is a wireless power transmission object based on the device information.
일 실시예에서, 상기 (b) 단계는 상기 기기 정보에 포함된 공진 주파수 정보에 따라 임피던스 매칭을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the step (b) may further include the step of performing impedance matching according to the resonance frequency information included in the device information.
일 실시예에서, 상기 (b) 단계는 상기 공진 안테나가 직렬 공진에 해당하는 경우, 상기 인덕터의 크기를 증가시키고, 상기 인덕터의 증가된 비율만큼 상기 커패시터를 감소시켜 품질 지수를 높일 수 있다.In one embodiment, the step (b) may increase the size of the inductor and decrease the capacitor by an increased ratio of the inductor, if the resonant antenna corresponds to a series resonance.
일 실시예에서, 상기 (a) 단계는 공진 안테나의 품질 지수를 낮추되, 공진 주파수를 유지하여 무선 전력을 지속적으로 송신할 수 있다.In one embodiment, the step (a) may lower the quality index of the resonant antenna and maintain the resonant frequency to continuously transmit the wireless power.
일 실시예에서, 무선 전력 전송 방법은 상기 (a) 및 (b) 단계를 주기적으로 반복 수행할 수 있다.In one embodiment, the wireless power transmission method may repeat the above-mentioned steps (a) and (b) periodically.
실시예들 중에서, 대역 내(in-band) 통신 방식을 이용하는 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신기는 (a) 통신 모드 또는 무선 전력 전송 모드를 선택하는 제어부; (b) 상기 통신 모드에서 상기 적어도 하나의 수신기로부터 기기 정보 또는 상태 정보를 수신하는 무선 통신부; 및 (c) 상기 무선 전력 전송 모드에서 상기 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 송신하는 공진 안테나를 포함한다.In embodiments, a wireless power transmitter that provides wireless power to at least one receiver using an in-band communication scheme includes: (a) a controller for selecting a communication mode or a wireless power transmission mode; (b) a wireless communication unit for receiving device information or status information from the at least one receiver in the communication mode; And (c) a resonant antenna that transmits radio power to the at least one receiver in the wireless power transfer mode.
일 실시예에서, 상기 공진 안테나는 상기 통신 모드에서, 인덕터와 커패시터를 가변하여 품질 지수(Quality factor)를 특정 수치 이상으로 높이고, 상기 무선 전력 전송 모드에서, 품질 지수를 특정 수치 이하로 낮출 수 있다.In one embodiment, the resonant antenna may vary the inductor and the capacitor to increase the quality factor to a specific value or higher in the communication mode, and lower the quality index to a certain value or less in the wireless power transmission mode .
일 실시예에서, 상기 공진 안테나는 직렬 공진에 해당하는 경우, 상기 인덕터의 크기를 증가시키고, 상기 인덕터의 증가된 비율만큼 상기 커패시터를 감소시켜 품질 지수를 높일 수 있다.In one embodiment, if the resonant antenna corresponds to a series resonance, the size of the inductor may be increased, and the capacitor may be decreased by an increased ratio of the inductor to increase the quality index.
일 실시예에서, 상기 공진 안테나는 상기 통신 모드에서 품질 지수를 낮추되, 공진 주파수를 유지하여 무선 전력을 지속적으로 송신할 수 있다.
In one embodiment, the resonant antenna can lower the quality index in the communication mode and maintain the resonant frequency to continuously transmit wireless power.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 기술은 품질 지수를 기준으로 통신 모드와 무선 전력 전송 모드로 구분하고, 통신 모드에서 무선 통신을 수행함으로써 무선 통신 효율을 높일 수 있다.The wireless power transmission technology according to an embodiment of the present invention can divide the wireless power transmission mode into the communication mode and the wireless power transmission mode based on the quality index and perform the wireless communication in the communication mode.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 기술은 통신 모드에서 높은 대역폭을 통해 송수신하여 데이터 전송 속도를 향상시키고 통신 시간을 단축시킴과 동시에 무선 전력 전송 시간을 증가시켜 무선 전력 전송 시스템의 무선 충전 효율을 높일 수 있다.
The wireless power transmission technology according to an embodiment of the present invention improves the data transmission speed and communication time by transmitting and receiving through the high bandwidth in the communication mode and increases the wireless power transmission time to increase the wireless charging efficiency .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있는 송신기와 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 있는 송신기의 공진 안테나에 대한 품질 지수를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2에 있는 송신기에서 품질 지수를 조절이 가능한 공진 안테나의 회로도이다.
도 5은 도 1에 있는 무선 전력 송신기에서 수행되는 무선 전력 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a transmitter and a receiver shown in FIG.
3 is a graph showing a quality index for the resonant antenna of the transmitter in FIG.
4 is a circuit diagram of a resonance antenna capable of adjusting the quality index in the transmitter shown in FIG.
5 is a flow chart illustrating a wireless power transmission method performed in the wireless power transmitter of FIG.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템(100)은 자기장 영역 내에서 무선 전력을 전송하는 시스템으로, 무선 전력 송신기(110)(예를 들어, 무선 전력 송신 장치, 이하 '송신기'라 함)와 복수의 무선 전력 수신기(120)(예를 들어, 무선 충전 기기, 이하 '수신기'라 함)를 포함한다. 송신기(110)는 자기공진유도 방식을 통해 무선으로 전력을 공급하고, 수신기(120)는 송신기(110)와 임의의 거리만큼 이격되어 송신기(110)로부터 무선으로 전력을 공급받는다. 여기에서, 자기 공진 유도 방식은 앞서 설명한 바와 같이, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 공진에 의하여 에너지의 무선 전송 효율을 극대화시킨 무선 전력 전송 방법에 해당한다. 송신기(110)와 수신기(120)는 상호 공진 주파수를 설정하여 공진 채널을 형성하고, 형성된 채널을 통해 무선 전력을 송신하거나 또는 수신할 수 있다.
1, a wireless
송신기(110)는 전력을 자기장 영역 내에서 복수의 수신기(120)에게 무선 전력을 공급하고, 무선 전력송신 시스템을 관리하는 장치에 해당한다.
보다 구체적으로, 송신기(110)는 외부로부터 전력을 공급 받아 무선으로 송신할 무선 전력으로 변환하고, 무선 전력을 지기 공진 유도를 통해 수신기(120)에 송신한다. 또한, 송신기(110)는 복수의 수신기(120)부터 수신기(120)의 기기 정보 또는 상태 정보를 수신하고, 송신기(110)의 상태를 모니터링한다. 송신기(110)는 안테나의 품질 지수를 기준으로 통신 모드와 무선 전력 전송 모드를 제공한다. More specifically, the
여기에서, 통신 모드는 낮은 품질 지수를 통해 송신기와 수신기간의 무선 통신에 적합하고, 무선 전력 전송 모드는 높은 품질 지수를 통해 무선 전력 전송에 적합한다. 품질 지수(Quality Factor)는 공진의 날카로움을 나태내는 양에 해당한다.Here, the communication mode is suitable for wireless communication between the transmitter and the receiver through a low quality index, and the wireless power transmission mode is suitable for wireless power transmission through a high quality index. The quality factor corresponds to the amount of resonance sharpness.
한편, 송신기(110)는 수신기(120)의 무선 통신을 통해 수신기(120)의 기기 정보 또는 상태 정보를 수신할 수 있다. 여기에서, 무선 통신은 근거리 기기 간에 자기장 유도를 이용하여 양방향 데이터 통신이 가능한 자기장 통신에 해당할 수 있다. 특히, 주파수 사용의 효율성을 높이기 위하여 자기장 영역 내에서 무선 전력 전송과 같은 주파수를 무선 통신에 사용하는 대역 내(in-band) 자기장 통신에 해당할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 수신기(120)의 기기 정보는 수신기(120)의 식별정보, 위치, 공진 주파수 정보 등을 포함하고, 상태 정보는 수신기(120)의 위치, 충전상태 및 수신 강도 세기(송신기(110)로부터 수신한 무선 전력의 크기)를 포함할 수 있다.In addition, the device information of the
일 실시예에서, 송신기(110)는 수신한 상태 정보를 기초로 복수의 수신기(120)에 대한 충전 여부, 충전 순서 등을 결정할 수 있다.In one embodiment, the
보다 구체적으로, 송신기(110)는 효과적으로 복수의 수신기(120)들을 관리를 위하여 통신이 가능한 지역에서 미리 수신기(120)를 인식 및 인증하고 무선 전력 전송에 필요한 데이터를 교환하여 무선 전력 전송을 위한 기본준비 절차가 선행되어야 한다. 따라서, 송신기(110)는 송신기(110)와 수신기(120)간의 거리를 기초로 충전 지역과 통신 지역으로 구분된 가상의 공간을 설정하고, 송신기(110)는 통신 지역 안에 들어온 수신기(120)들에 대해 관리를 시작하며, 이들 중 무선 전력 전송이 가능한 지역인 충전 지역에 위치한 수신기(120)에 실제적인 무선 전력을 공급한다. 여기에서, 충전 지역은 자기장 영역 내에서 실제적인 무선 전력 전송이 가능한 지역에 해당하고, 응용 제품의 크기, 요구 전력, 동작 주파수에 따라 변할 수 있다. 통신 지역은 자기장 영역 내에서 수신기(120)를 관리하기 위한 지역에 해당하고, 충전 지역보다 넓을 수 있다.More specifically, the
일 실시예에서, 송신기(110)는 시분할 기반의 스케줄링 기법을 통해 복수의 수신기(120)에 무선전력을 공급할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 송신기(110)는 고정형 또는 이동형으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 송신기(110)가 고정형으로 구현되는 경우, 실내에서는 천장이나 테이블 등의 가구 등에 설치될 수 있고, 실외에서는 버스 정류장이나 지하철역 등에 임플란트 형식으로 설치될 수 있으며, 차량이나 기차, 지하철과 같은 이동체의 내부에 설치될 수도 있다. 다른 예를 들어, 송신기(110)가 이동형으로 구현되는 경우, 송신기(110) 자체가 별도의 이동형 장치로 구현될 수 있고, 노트북 컴퓨터의 덮개 등과 같이 다른 디지털 기기의 일부로서 구현될 수도 있다.
In one embodiment, the
수신기(120)는 송신기(110)에서 송신된 무선 전력을 자기 공진 유도를 통해 수신하여 부하에 공급하고, 수신기(120)의 상태를 모니터링하여 송신기(110)에 무선 통신을 통해 송신한다. 여기에서, 수신기(120)의 상태, 즉, 상태 정보는 송신기(110)로부터 수신한 무선 전력에 대한 수신 강도 세기를 포함할 수 있다. The
일 실시예에서, 수신기(120)는 각종 모바일 단말기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등 배터리를 구비하는 모든 디지털 기기를 포함할 수 있고, 또한, 지중, 수중, 건물 내부 등 접근이 용이하지 않은 곳에 배치되는 센서 및 계측기 등의 전자기기를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the
도 2는 도 1에 있는 송신기(110)와 수신기(120)의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of the
도 2를 참조하면, 송신기(110)는 제1 공진 안테나(210), 전력 변환부(220), 무선 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
제1 공진 안테나(210)는 후술하는 전력 변환부(220)에서 생성한 무선 전력을 자기 공진 유도 방식을 통해 송신하고, 송신기(110)와 수신기(120)간에 데이터를 송수신한다.The first
일 실시예에서, 제1 공진 안테나는 인덕터와 커패시터가 직렬 또는 병렬 연결된 형태로 구현될 수 있다.In one embodiment, the first resonant antenna may be implemented in the form of an inductor and a capacitor connected in series or in parallel.
예를 들어, 제1 공진 안테나는 가변 인덕터 및 가변 커패시터를 포함할 수 있고, 후술하는 제어부의 제어에 따라 인덕터 및 커패시터의 크기를 변경, 즉, 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 제1 공진 안테나는 임피던스 매칭을 통해 송신기의 주파수를 수신기의 공진 주파수와 일치시켜 자기 결합(Magnetic coupling)을 수행할 수 있다.For example, the first resonant antenna may include a variable inductor and a variable capacitor, and the magnitude of the inductor and the capacitor may be changed, that is, impedance matching may be performed under the control of a control unit described later. The first resonant antenna can perform magnetic coupling by matching the frequency of the transmitter with the resonant frequency of the receiver through impedance matching.
구체적인 구성에 대해서는 도 4을 참조하여 후술한다.The specific configuration will be described later with reference to Fig.
일 실시예에서, 제1 공진 안테나는 통신 모드에서, 인덕터와 커패시터를 가변하여 품질 지수를 특정 수치 이상으로 높이고, 무선 전력 전송 모드에서, 품질 지수를 특정 수치 이하로 낮출 수 있다.In one embodiment, the first resonant antenna can vary the inductance and the capacitor in a communication mode to raise the quality index above a certain value, and in a wireless power transfer mode, the quality index can be lowered below a certain value.
즉, 통신 모드에 해당하는 경우, 제1 공진 안테나는 품질 지수를 높여 주파수 대역폭을 넓히고, 높은 대역폭을 이용하여 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다. 이와 달리, 무선 전력 전송 모드에 해당하는 경우, 제1 공진 안테나는 품질 지수를 낮춰 주파수 대역폭을 좁히는 반면, 무선 전력 전송 효율을 높일 수 있다.That is, in the case of the communication mode, the first resonant antenna can increase the quality index to widen the frequency bandwidth and improve the data transmission rate using the high bandwidth. Alternatively, in the case of the wireless power transmission mode, the first resonant antenna can lower the quality index to narrow the frequency bandwidth, while enhancing the wireless power transmission efficiency.
일 실시예에서, 제1 공진 안테나는 직렬 공진(인덕터와 커패시터가 직렬 연결)에 해당하는 경우, 상기 인덕터의 크기를 증가시키고, 상기 인덕터의 증가된 비율만큼 상기 커패시터의 크기를 감소시켜 품질 지수를 높일 수 있다. 이를 통해, 공진 주파수를 일정하게 유지하고 품질 지수만을 조절할 수 있다.In one embodiment, if the first resonant antenna corresponds to a series resonance (an inductor and a capacitor are connected in series), the size of the inductor is increased and the size of the capacitor is decreased by an increased ratio of the inductor, . This allows the resonant frequency to remain constant and to control only the quality index.
다른 일 실시예에서, 제1 공진 안테나는 병렬 공진에 해당하는 경우, 직렬 공진과는 반대로 상기 인덕터의 크기를 감소시키고, 상기 인덕터의 감소된 비율만큼 상기 커패시터의 크기를 증가시켜 품질 지수를 높일 수 있다.In another embodiment, if the first resonant antenna corresponds to a parallel resonance, the size of the inductor as opposed to the series resonance may be reduced, and the size of the capacitor may be increased by a reduced ratio of the inductor to increase the quality index have.
일 실시예에서, 제1 공진 안테나는 통신 모드에서 품질 지수를 낮추되, 공진 주파수를 유지하여 무선 전력을 지속적으로 송신할 수 있다.
In one embodiment, the first resonant antenna can lower the quality index in the communication mode and maintain the resonant frequency to continuously transmit wireless power.
전력 변환부(220)는 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급 받아 송신기(110)와 수신기(120)간의 공진 주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환한다.The
일 실시예에서, 전력 변환부(220)는 변환된 무선 전력을 증폭하여 출력하는 전력 증폭기를 더 포함할 수 있고, 무선 전력의 세기 변화를 통해 무선 전력 전송의 효율을 높일 수 있다.
In one embodiment, the
무선 통신부(230)는 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 수신기(120)와의 자기장 통신을 수행한다. The
일 실시예에서, 무선 통신부(230)는 수신한 수신기(120)의 상태 정보를 자기장 신호 형태에서 송신기(110)에서 이용 가능한 형태의 신호로 변환하고, 수신기(120)에 송신할 신호(예를 들어, 합류 요청 신호)를 자기장 신호로 변환할 수 있다.In one embodiment, the
보다 구체적으로, 무선 통신부(230)는 양방향 통신을 지원하며 송신기(110)에서 전송을 원하는 정보를 자기장 통신 프로토콜 패킷으로 생성한다. 생성된 패킷은 매체 접근 제어 계층(Media access control layer, MAC layer)과 디지털 신호 처리(DSP)를 거쳐 디지털 아날로그 변환기(DAC)를 통해 아날로그 신호로 변환되고 증폭기를 통해 증폭될 수 있다. 한편, 증폭된 신호는 제1 공진 안테나(210)를 통해 증폭된 전류를 생성하고, 상기 전류는 수신기(120)의 제2 공진 안테나(250)에 유도 전류를 발생시켜 수신기(120)에 전달될 수 있다.
More specifically, the
제어부(240)는 제1 공진 안테나(210), 전력 변환부(220) 및 무선 통신부(230) 각각을 제어하고, 상기 구성요소들간의 데이터 흐름을 제어한다. 또한, 제어부(240)는 송신기의 상태를 통신 모드와 전력 송신 모드로 상호 전환하도록 제어(또는 선택)할 수 있다.The
일 실시예에서, 제어부(240)는 무선 통신부(230)를 통해 통해 통신 구역 내 존재하는 적어도 하나의 수신기(120)에 대하여 합류 요청 신호를 송신할 수 있다.In one embodiment, the
여기에서, 합류 요청 신호는 수신기(120)로 하여금 무선 전력 전송 시스템(100) 내에 포함시키기 위해, 해당 수신기(120)의 기기 정보를 송신기(110)로 송신하도록 요청하는 신호에 해당할 수 있다.Here, the confluence request signal may correspond to a signal requesting the
일 실시예에서, 제어부(240)는 수신기(120)의 기기 정보를 수신하면, 기기 정보를 기초로 적어도 하나의 수신기(120)가 무선 전력 전송 대상인지 여부를 결정할 수 있다.In one embodiment, the
즉, 제어부(240)는 무선 전력 전송 대상에 대한 인증을 수행하고, 보다 구체적으로, 제어부(240)는 수신한 수신기(120)의 식별 번호, 공진 주파수 및 충전 상태 등을 기초로 충전 대상인지 여부를 결정할 수 있다.That is, the
예를 들어, 수신기(120)의 공진 주파수가 송신기(110)의 주파수 범위에 해당되지 않는 경우, 제어부(240)는 해당 수신기(120)를 비 충전 대상으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 충전 상태를 기초로 수신기(120)의 충전 비율이 특정 기준 이하이면(90% 이하), 제어부(240)는 해당 수신기(120)를 충전 대상으로 결정할 수 있다.
For example, when the resonant frequency of the
수신기(120)는 제2 공진 안테나(250), 전력 관리부(260), 무선 통신부(270) 및 제어부(280)를 포함한다.The
제2 공진 안테나(250)는 송신기(110)에서 공급되는 무선 전력을 수신한다. 또한, 제2 공진 안테나(250)는 송신기(110)와 수신기(120) 간의 무선 통신에 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 공진 안테나는 앞서 설명한 제1 공진 안테나와 동일하게 구현될 수 있다.The second
전력 관리부(260)는 수신된 무선 전력을 부하에서 사용 가능한 전력으로 변환하여 공급한다. 여기에서, 부하는 수신기(120)의 배터리 등에 해당할 수 있다.The
일 실시예에서, 전력 관리부(260)는 수신기(120)의 상태를 모니터링 한다. 여기에서, 수신기(120)의 상태 정보는 충전 상태 및 수신 강도 세기(송신기(110)로부터 수신한 무선 전력의 크기)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
무선 통신부(270)는 자기장 통신 프로토콜을 통해 수신기(120)의 상태 정보를 송신하거나 또는 송신기(110)로부터 합류 요청 정보를 수신할 수 있다. 무선 통신부(270)는 상태 정보를 자기장 신호로 변환하거나 또는 수신된 합류 요청 정보를 수신기(120)에서 이용 가능한 포맷의 신호로 변환할 수 있다. 무선 통신부(270)는 제2 안테나를 통해 전달된 자기장 신호를 증폭기를 통해 인식할 수 있는 규모의 파형으로 변형하고, 필터를 거쳐 노이즈가 제거하며, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 통해 디지털화할 수 있다. 무선 통신부(230)는 디지털화된 신호를 매체 접근 제어 계층(Media access control layer, MAC layer)과 디지털 신호 처리(DSP)를 거쳐 패킷 데이터 형태로 변환 및 복원할 수 있다.The
제어부(280)는 제2 공진 안테나(250), 전력 관리부(260), 무선 통신부(270) 각각을 제어할 수 있고, 상기 구성요소들간의 데이터 흐름을 제어한다.
The
도 3은 도 2에 있는 송신기의 공진 안테나에 대한 품질 지수를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing a quality index for the resonant antenna of the transmitter in FIG.
도 3을 참조하면, X축과 Y축은 각각 주파수와 송신기의 출력을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the X axis and the Y axis represent the frequency and the transmitter output, respectively.
윗부분이 뾰족한 그래프는 무선 전력 전송을 위해 품질 지수가 높은 안테나의 주파수 특성을 나타내고, 다른 그래프는 주파수 대역이 상대적으로 넓어 무선 통신에 적합한 안테나의 주파수 특성을 나타낸다.The top graph shows the frequency characteristics of the antenna with high quality index for wireless power transmission and the other graph shows the frequency characteristics of the antenna suitable for wireless communication because the frequency band is relatively wide.
여기에서, 품질 지수(Q)는 안테나의 직렬 공진시 하기의 수학식 1과 같이 표현된다.Here, the quality index (Q) is expressed by the following formula (1) upon series resonance of the antenna.
여기에서, w0는 공진 주파수, L은 송신기의 인덕터 성분, R은 저항 성분, C는 커패시터 성분에 해당한다.Here, w0 is a resonance frequency, L is an inductor component of the transmitter, R is a resistance component, and C is a capacitor component.
품질 지수는 안테나의 병렬 공진시 하기의 수학식 2와 같이 표현된다.
The quality index is expressed as Equation (2) below at the parallel resonance of the antenna.
따라서, 직렬 공진시 인덕터의 크기에 비례하여 품질 지수가 높아지거나 또는 낮아질 수 있다.
Therefore, the quality index can be increased or decreased in proportion to the size of the inductor in series resonance.
도 4는 도 2에 있는 송신기에서 품질 지수를 조절이 가능한 공진 안테나의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a resonance antenna capable of adjusting the quality index in the transmitter shown in FIG.
도 4를 참조하면, 제1 공진 안테나(210)는 복수 개의 인덕터와 복수 개의 커패시터가 상호 직렬 연결되어 구현된다.Referring to FIG. 4, the first
제1 인덕터(L1)와 제2 인덕터(L2) 내지 제n 인덕터(Ln)는 각각 스위치에 의해 직렬 연결되고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2) 내지 제n 커패시터(Cn)는 각각 스위치에 의해 병렬 연결된다. 여기에서, 제1 인덕터 내지 제n 인덕터는 동일하거나 또는 상이한 용량을 가질 수 있고, 이와 마찬가지로, 제1 커패시터 내지 제n 커패시터 또한 동일하거나 또는 상이한 용량을 가질 수 있으나, 임피던스 매칭의 편의를 위해 동일한 용량을 가지는 것이 바람직하다.The first inductor L1 and the second inductors L2 to nn are connected in series by a switch and the first capacitor C1 and the second to nth capacitors Cn to Cn are connected in series. And are connected in parallel by switches. Here, the first to n < th > inductors may have the same or different capacitances, and similarly, the first to n < th > capacitors may have the same or different capacitances. However, for the sake of impedance matching, .
도 4는 본 발명의 일 실시예에 지나지 아니하며, 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 공진 안테나(210)는 도 4와 달리 복수 개의 인덕터로 구현될 수 있거나 또는 복수 개의 커패시터로 구현될 수 있고, 또한, 직렬 공진 또는 병렬 공진 및 이를 조합한 형태로 구현될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다 할 것이다.FIG. 4 is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited thereto. For example, the first
제1 공진 안테나(210)는 통상의 상태에서 제1 및 제11 스위치들만을 턴온(turn-on)시켜 제1 인덕터 및 제1 커패시터만으로 구현될 수 있다.The first
한편, 제어부(240)에서 무선 전력 전송 모드를 선택한 경우, 제1 공진 안테나(210)는 제11 스위치를 턴오프(turn-off)시키고, 제21, 제22 및 제23 스위치들을 턴온시켜 제1 및 제2 인덕터와 제1 커패시터로 구현될 수 있다. 즉, 인덕터의 크기가 종래 L1에서 L1 + L2로 커짐에 따라 품질 지수를 높일 수 있다.Meanwhile, when the
이와 마찬가지로, 제1 공진 안테나(210)는 제21 스위치를 턴오프시키고, 제n1, n2 및 n3 스위치들을 턴온시켜 제1 내지 제n 인덕터로 구현될 수 있다. 따라서, 품질 지수는 종래 보다 더욱 높아질 수 있다.Likewise, the first
반면, 제어부(240)에서 통신 모드를 선택한 경우, 제1 공진 안테나(210)는 제1 및 제11 스위치들만을 턴온시키고, 이외의 스위치들은 턴오프시켜 품질 지수가 낮은 대신 넓은 대역폭을 가질 수 있다.On the other hand, when the communication mode is selected in the
이와 유사하게, 제1 공진 안테나(210)는 제2 내지 제n 커패시터를 이용하여 품질 지수를 높이거나 또는 낮출 수 있다.Similarly, the first
일 실시예에서, 제어부(240)는 제1 공진 안테나가 직렬 공진에 해당하는 경우, 인덕터의 크기를 증가시키고, 인덕터의 증가된 비율만큼 커패시터를 감소시켜 품질 지수를 높일 수 있다.In one embodiment, if the first resonant antenna corresponds to a series resonance, the
예를 들어, 제1 공진 안테나(210)는 제1 인덕터 및 제1 커패시터로 구현된 상태에서, 각각 동일한 용량의 제2 인덕터 및 제2 커패시터를 연결시켜 공진 주파수는 유지시키고, 품질 지수만을 향상시킬 수 있다.For example, the first
제1 공진 안테나(210)는 무선 전력 전송 모드에서의 전력 크기보다는 작으나, 유지된 공지 주파수를 통해 무선 전력을 수신기(120)로 전송할 수 있다.
The first
시분할 기반의 스케줄링 기법을 사용하는 경우, 송신기(110)는 통신 모드와 무선 전력 전송 모드 간의 전환을 주기적으로 반복 수행할 수 있다.When using the time division based scheduling scheme, the
보다 구체적으로, 송신기(110)는 1초 동안 통신 모드로 전환하여 수신기(120)의 상태 정보 등을 수신하거나 또는 합류 요청 정보를 송신할 수 있고, 59초 동안 무선 전력 전송 모드로 전환하여 높은 효율로 수신기(120)에 무선 전력을 전송할 수 있다. 송신기(110)는 1분 주기로 이를 반복적으로 수행할 수 있다.More specifically, the
일 실시예에서, 송신기(110)는 시분할 기반의 스케줄링 기법을 통해 복수의 수신기(120)에 대해 무선 전력을 순차적으로 공급할 수 있다.In one embodiment, the
예를 들어, 송신기(110)는 전력 전송 구간을 3등분하여, 제1 구간에서는 제1 수신기에, 제2 구간에서는 제2 수신기에, 제3 구간에서는 제3 수신기에 매칭되는 공진 주파수를 변경하는 형식으로 무선 전력을 공급할 수 있다.
For example, the
도 5은 도 1에 있는 무선 전력 송신기에서 수행되는 무선 전력 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart illustrating a wireless power transmission method performed in the wireless power transmitter of FIG.
도 5를 참조하면, 무선 전력 송수신기(120)간의 거리를 측정하는 방법은 무선 전력 전송 시스템(100)에서 수행된다. Referring to FIG. 5, a method for measuring the distance between
수신기(120)는 송신기(110)로부터 수신한 무선 전력에 대한 수신 강도 세기(RSSI)를 측정한다(S510).The
수신기(120)는 무선 통신부(230)를 통해 송신기(110)에 측정된 수신 강도 세기를 전송하고, 송신기(110)는 측정된 수신 강도 세기를 무선 통신부(230)를 통해 수신한다(S520).The
일 실시예에서, 송신기(110)는 입력 임피던스를 측정할 수 있다. 여기에서, 입력 임피던스는 송신기(110) 측에서 바라본 등가회로의 임피던스에 해당하고, 송신기(110)는 외부 전력 공급원과 연결된 노드의 전압과 전류를 측정하여 입력 임피던스를 산출할 수 있다.In one embodiment, the
송신기(110)는 송신기(110)의 상태 정보와 수신한 수신 강도 세기를 기초로 송신기(110)와 수신기(120)간의 거리를 산출한다(S530).The
여기에서, 송신기(110)의 상태 정보는 앞서 설명한 바와 같이, 공급하는 무선 전력의 크기, 송신기(110)의 위치 정보 및 수신기(120)에 의해 변동 가능한 입력 임피던스 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the state information of the
일 실시예에서, 수신한 수신 강도 세기가 특정 크기를 초과한 경우, 송신기(110)의 제어부(240)는 수신기(120)가 송신기(110)로부터 근거리에 위치한 것으로 판단하여, 임력 임피던스의 변화를 기초로 송신기(110)와 수신기(120)에 대한 거리를 산출할 수 있다.
The
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
100 : 무선 전력 전송 시스템
110 : 송신기
120 : 수신기
210 : 제1 공진 안테나
220 : 전력 변환부
230 : 무선 통신부
240 : 제어부
250 : 제2 공진 안테나
260 : 전력 관리부
270 : 무선 통신부
280 : 제어부100: Wireless power transmission system
110: Transmitter
120: receiver
210: first resonant antenna
220:
230:
240:
250: second resonant antenna
260:
270:
280:
Claims (12)
(a) 특정 시점에 통신 모드로 전환하여 상기 적어도 하나의 수신기로부터 기기 정보 또는 상태 정보를 수신하는 단계; 및
(b) 무선 전력 전송 모드로 전환하여 상기 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 송신하는 단계를 포함하는 무선 전력 전송 방법.
A wireless power transmission method performed in a wireless power transmitter that provides wireless power to at least one receiver using an in-band communication scheme,
(a) receiving device information or status information from the at least one receiver by switching to a communication mode at a particular time; And
(b) switching to a wireless power transmission mode to transmit wireless power to the at least one receiver.
상기 통신 모드는 공진 안테나 내 인덕터와 커패시터를 가변하여 품질 지수(Quality factor)를 특정 수치 이상으로 높이고,
상기 무선 전력 전송 모드는 상기 공진 안테나의 품질 지수를 특정 수치 이상으로 낮추는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
The method according to claim 1,
In the communication mode, an inductor and a capacitor in a resonant antenna are varied to increase a quality factor to a specific value or more,
Wherein the wireless power transmission mode lowers the quality index of the resonant antenna to a specific value or higher.
통신 구역 내 존재하는 적어도 하나의 수신기에 대하여 합류 요청 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 무선 전력 전송 방법.
The method of claim 1, wherein step (a)
And transmitting a join request signal to at least one receiver present in the communication zone.
상기 기기 정보를 수신하면, 상기 기기 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 수신기가 무선 전력 전송 대상인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 무선 전력 전송 방법.
4. The method of claim 3, wherein step (a)
And upon receiving the device information, determining whether the at least one receiver is a wireless power transmission subject based on the device information.
상기 기기 정보에 포함된 공진 주파수 정보에 따라 임피던스 매칭을 수행하는 단계를 더 포함하는 무선 전력 전송 방법.
5. The method of claim 4, wherein step (b)
And performing impedance matching according to the resonance frequency information included in the device information.
상기 공진 안테나가 직렬 공진에 해당하는 경우, 상기 인덕터의 크기를 증가시키고, 상기 인덕터의 증가된 비율만큼 상기 커패시터를 감소시켜 품질 지수를 높이는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (b)
And increasing the quality index by increasing the size of the inductor and decreasing the capacitor by an increased ratio of the inductor when the resonant antenna corresponds to a series resonance.
공진 안테나의 품질 지수를 낮추되, 공진 주파수를 유지하여 무선 전력을 지속적으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
The method of claim 1, wherein step (a)
The quality index of the resonant antenna is lowered, and the resonant frequency is maintained to continuously transmit the radio power.
상기 (a) 및 (b) 단계를 주기적으로 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the steps (a) and (b) are repeated periodically.
(a) 통신 모드 또는 무선 전력 전송 모드를 선택하는 제어부;
(b) 상기 통신 모드에서 상기 적어도 하나의 수신기로부터 기기 정보 또는 상태 정보를 수신하는 무선 통신부; 및
(c) 상기 무선 전력 전송 모드에서 상기 적어도 하나의 수신기에 무선 전력을 송신하는 공진 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기.
1. A wireless power transmitter for providing wireless power to at least one receiver using an in-band communication scheme,
(a) a control unit for selecting a communication mode or a wireless power transmission mode;
(b) a wireless communication unit for receiving device information or status information from the at least one receiver in the communication mode; And
(c) a resonant antenna for transmitting wireless power to the at least one receiver in the wireless power transfer mode.
상기 통신 모드에서, 인덕터와 커패시터를 가변하여 품질 지수(Quality factor)를 특정 수치 이상으로 높이고,
상기 무선 전력 전송 모드에서, 품질 지수를 특정 수치 이하로 낮추는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
The antenna according to claim 9, wherein the resonant antenna
In the communication mode, the inductor and the capacitor are varied to increase the quality factor to a specific value or more,
And in the wireless power transfer mode, lowering the quality index to a certain value or less.
직렬 공진에 해당하는 경우, 상기 인덕터의 크기를 증가시키고, 상기 인덕터의 증가된 비율만큼 상기 커패시터를 감소시켜 품질 지수를 높이는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
The antenna according to claim 9, wherein the resonant antenna
To increase the size of the inductor and to reduce the capacitor by an increased ratio of the inductor to increase the quality index if it is a series resonance.
상기 통신 모드에서 품질 지수를 낮추되, 공진 주파수를 유지하여 무선 전력을 지속적으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.The antenna according to claim 9, wherein the resonant antenna
Wherein the quality index is lowered in the communication mode, and the wireless power is continuously transmitted while maintaining the resonance frequency.
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Cited By (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170109428A (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-29 | 삼성전기주식회사 | Apparatus for receiving wireless signal and control method thereof |
WO2019089568A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Energous Corporation | Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band |
US10516289B2 (en) | 2015-12-24 | 2019-12-24 | Energous Corportion | Unit cell of a wireless power transmitter for wireless power charging |
US10554052B2 (en) | 2014-07-14 | 2020-02-04 | Energous Corporation | Systems and methods for determining when to transmit power waves to a wireless power receiver |
US10594165B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-03-17 | Energous Corporation | Stamped three-dimensional antenna |
US10680319B2 (en) | 2017-01-06 | 2020-06-09 | Energous Corporation | Devices and methods for reducing mutual coupling effects in wireless power transmission systems |
US10734717B2 (en) | 2015-10-13 | 2020-08-04 | Energous Corporation | 3D ceramic mold antenna |
US10778041B2 (en) | 2015-09-16 | 2020-09-15 | Energous Corporation | Systems and methods for generating power waves in a wireless power transmission system |
US10840743B2 (en) | 2016-12-12 | 2020-11-17 | Energous Corporation | Circuit for managing wireless power transmitting devices |
US10848853B2 (en) | 2017-06-23 | 2020-11-24 | Energous Corporation | Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power |
US10923954B2 (en) | 2016-11-03 | 2021-02-16 | Energous Corporation | Wireless power receiver with a synchronous rectifier |
US10965164B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-03-30 | Energous Corporation | Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device |
US10985617B1 (en) | 2019-12-31 | 2021-04-20 | Energous Corporation | System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control |
US10992185B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-04-27 | Energous Corporation | Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers |
US10992187B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-04-27 | Energous Corporation | System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices |
US11011942B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-05-18 | Energous Corporation | Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems |
US11018779B2 (en) | 2019-02-06 | 2021-05-25 | Energous Corporation | Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array |
US11056929B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-07-06 | Energous Corporation | Systems and methods of object detection in wireless power charging systems |
US11063476B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-07-13 | Energous Corporation | Microstrip antennas for wireless power transmitters |
US11114885B2 (en) | 2015-12-24 | 2021-09-07 | Energous Corporation | Transmitter and receiver structures for near-field wireless power charging |
US11139699B2 (en) | 2019-09-20 | 2021-10-05 | Energous Corporation | Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems |
US11139687B2 (en) | 2016-02-02 | 2021-10-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device and wireless power transmission and reception control method of electronic device |
US11245289B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-02-08 | Energous Corporation | Circuit for managing wireless power transmitting devices |
US11355966B2 (en) | 2019-12-13 | 2022-06-07 | Energous Corporation | Charging pad with guiding contours to align an electronic device on the charging pad and efficiently transfer near-field radio-frequency energy to the electronic device |
US11381118B2 (en) | 2019-09-20 | 2022-07-05 | Energous Corporation | Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission |
US11411441B2 (en) | 2019-09-20 | 2022-08-09 | Energous Corporation | Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers |
US11437735B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-09-06 | Energous Corporation | Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body |
US11462949B2 (en) | 2017-05-16 | 2022-10-04 | Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc | Wireless charging method and system |
US11502551B2 (en) | 2012-07-06 | 2022-11-15 | Energous Corporation | Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations |
US11539243B2 (en) | 2019-01-28 | 2022-12-27 | Energous Corporation | Systems and methods for miniaturized antenna for wireless power transmissions |
US11710987B2 (en) | 2018-02-02 | 2023-07-25 | Energous Corporation | Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad |
US11710321B2 (en) | 2015-09-16 | 2023-07-25 | Energous Corporation | Systems and methods of object detection in wireless power charging systems |
US11722177B2 (en) | 2013-06-03 | 2023-08-08 | Energous Corporation | Wireless power receivers that are externally attachable to electronic devices |
US11799324B2 (en) | 2020-04-13 | 2023-10-24 | Energous Corporation | Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area |
US11831361B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-11-28 | Energous Corporation | Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission |
US11863001B2 (en) | 2015-12-24 | 2024-01-02 | Energous Corporation | Near-field antenna for wireless power transmission with antenna elements that follow meandering patterns |
US11916398B2 (en) | 2021-12-29 | 2024-02-27 | Energous Corporation | Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith |
KR102690919B1 (en) * | 2022-03-03 | 2024-08-05 | 한텍 주식회사 | Wireless monitoring device and method for the same |
US12057715B2 (en) | 2012-07-06 | 2024-08-06 | Energous Corporation | Systems and methods of wirelessly delivering power to a wireless-power receiver device in response to a change of orientation of the wireless-power receiver device |
US12074460B2 (en) | 2017-05-16 | 2024-08-27 | Wireless Electrical Grid Lan, Wigl Inc. | Rechargeable wireless power bank and method of using |
US12142939B2 (en) | 2023-05-09 | 2024-11-12 | Energous Corporation | Integrated wireless-power-transmission platform designed to operate in multiple bands, and multi-band antennas for use therewith |
-
2013
- 2013-12-30 KR KR1020130166411A patent/KR20150077678A/en active Application Filing
Cited By (64)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11502551B2 (en) | 2012-07-06 | 2022-11-15 | Energous Corporation | Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations |
US10992187B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-04-27 | Energous Corporation | System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices |
US10965164B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-03-30 | Energous Corporation | Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device |
US10992185B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-04-27 | Energous Corporation | Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers |
US11652369B2 (en) | 2012-07-06 | 2023-05-16 | Energous Corporation | Systems and methods of determining a location of a receiver device and wirelessly delivering power to a focus region associated with the receiver device |
US12057715B2 (en) | 2012-07-06 | 2024-08-06 | Energous Corporation | Systems and methods of wirelessly delivering power to a wireless-power receiver device in response to a change of orientation of the wireless-power receiver device |
US11722177B2 (en) | 2013-06-03 | 2023-08-08 | Energous Corporation | Wireless power receivers that are externally attachable to electronic devices |
US10554052B2 (en) | 2014-07-14 | 2020-02-04 | Energous Corporation | Systems and methods for determining when to transmit power waves to a wireless power receiver |
US10778041B2 (en) | 2015-09-16 | 2020-09-15 | Energous Corporation | Systems and methods for generating power waves in a wireless power transmission system |
US11056929B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-07-06 | Energous Corporation | Systems and methods of object detection in wireless power charging systems |
US11710321B2 (en) | 2015-09-16 | 2023-07-25 | Energous Corporation | Systems and methods of object detection in wireless power charging systems |
US11777328B2 (en) | 2015-09-16 | 2023-10-03 | Energous Corporation | Systems and methods for determining when to wirelessly transmit power to a location within a transmission field based on predicted specific absorption rate values at the location |
US12131546B2 (en) | 2015-09-16 | 2024-10-29 | Energous Corporation | Systems and methods of object detection in wireless power charging systems |
US10734717B2 (en) | 2015-10-13 | 2020-08-04 | Energous Corporation | 3D ceramic mold antenna |
US10594165B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-03-17 | Energous Corporation | Stamped three-dimensional antenna |
US10958095B2 (en) | 2015-12-24 | 2021-03-23 | Energous Corporation | Near-field wireless power transmission techniques for a wireless-power receiver |
US11689045B2 (en) | 2015-12-24 | 2023-06-27 | Energous Corporation | Near-held wireless power transmission techniques |
US11863001B2 (en) | 2015-12-24 | 2024-01-02 | Energous Corporation | Near-field antenna for wireless power transmission with antenna elements that follow meandering patterns |
US10879740B2 (en) | 2015-12-24 | 2020-12-29 | Energous Corporation | Electronic device with antenna elements that follow meandering patterns for receiving wireless power from a near-field antenna |
US11451096B2 (en) | 2015-12-24 | 2022-09-20 | Energous Corporation | Near-field wireless-power-transmission system that includes first and second dipole antenna elements that are switchably coupled to a power amplifier and an impedance-adjusting component |
US11114885B2 (en) | 2015-12-24 | 2021-09-07 | Energous Corporation | Transmitter and receiver structures for near-field wireless power charging |
US10516289B2 (en) | 2015-12-24 | 2019-12-24 | Energous Corportion | Unit cell of a wireless power transmitter for wireless power charging |
US11139687B2 (en) | 2016-02-02 | 2021-10-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device and wireless power transmission and reception control method of electronic device |
KR20170109428A (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-29 | 삼성전기주식회사 | Apparatus for receiving wireless signal and control method thereof |
US11777342B2 (en) | 2016-11-03 | 2023-10-03 | Energous Corporation | Wireless power receiver with a transistor rectifier |
US10923954B2 (en) | 2016-11-03 | 2021-02-16 | Energous Corporation | Wireless power receiver with a synchronous rectifier |
US11245289B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-02-08 | Energous Corporation | Circuit for managing wireless power transmitting devices |
US12027899B2 (en) | 2016-12-12 | 2024-07-02 | Energous Corporation | Circuit for managing wireless power transmitting devices |
US11594902B2 (en) | 2016-12-12 | 2023-02-28 | Energous Corporation | Circuit for managing multi-band operations of a wireless power transmitting device |
US10840743B2 (en) | 2016-12-12 | 2020-11-17 | Energous Corporation | Circuit for managing wireless power transmitting devices |
US10680319B2 (en) | 2017-01-06 | 2020-06-09 | Energous Corporation | Devices and methods for reducing mutual coupling effects in wireless power transmission systems |
US11063476B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-07-13 | Energous Corporation | Microstrip antennas for wireless power transmitters |
US11011942B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-05-18 | Energous Corporation | Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems |
US11462949B2 (en) | 2017-05-16 | 2022-10-04 | Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc | Wireless charging method and system |
US12074460B2 (en) | 2017-05-16 | 2024-08-27 | Wireless Electrical Grid Lan, Wigl Inc. | Rechargeable wireless power bank and method of using |
US10848853B2 (en) | 2017-06-23 | 2020-11-24 | Energous Corporation | Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power |
US11218795B2 (en) | 2017-06-23 | 2022-01-04 | Energous Corporation | Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power |
US11342798B2 (en) | 2017-10-30 | 2022-05-24 | Energous Corporation | Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band |
US11817721B2 (en) | 2017-10-30 | 2023-11-14 | Energous Corporation | Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band |
WO2019089568A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Energous Corporation | Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band |
US12107441B2 (en) | 2018-02-02 | 2024-10-01 | Energous Corporation | Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad |
US11710987B2 (en) | 2018-02-02 | 2023-07-25 | Energous Corporation | Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad |
US12132261B2 (en) | 2018-11-14 | 2024-10-29 | Energous Corporation | Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body |
US11437735B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-09-06 | Energous Corporation | Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body |
US11539243B2 (en) | 2019-01-28 | 2022-12-27 | Energous Corporation | Systems and methods for miniaturized antenna for wireless power transmissions |
US11784726B2 (en) | 2019-02-06 | 2023-10-10 | Energous Corporation | Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array |
US11463179B2 (en) | 2019-02-06 | 2022-10-04 | Energous Corporation | Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array |
US11018779B2 (en) | 2019-02-06 | 2021-05-25 | Energous Corporation | Systems and methods of estimating optimal phases to use for individual antennas in an antenna array |
US11139699B2 (en) | 2019-09-20 | 2021-10-05 | Energous Corporation | Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems |
US11381118B2 (en) | 2019-09-20 | 2022-07-05 | Energous Corporation | Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission |
US11799328B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-10-24 | Energous Corporation | Systems and methods of protecting wireless power receivers using surge protection provided by a rectifier, a depletion mode switch, and a coupling mechanism having multiple coupling locations |
US11411441B2 (en) | 2019-09-20 | 2022-08-09 | Energous Corporation | Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers |
US11831361B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-11-28 | Energous Corporation | Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission |
US12074459B2 (en) | 2019-09-20 | 2024-08-27 | Energous Corporation | Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems |
US11715980B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-08-01 | Energous Corporation | Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems |
US11355966B2 (en) | 2019-12-13 | 2022-06-07 | Energous Corporation | Charging pad with guiding contours to align an electronic device on the charging pad and efficiently transfer near-field radio-frequency energy to the electronic device |
US10985617B1 (en) | 2019-12-31 | 2021-04-20 | Energous Corporation | System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control |
US12100971B2 (en) | 2019-12-31 | 2024-09-24 | Energous Corporation | Systems and methods for determining a keep-out zone of a wireless power transmitter |
US11817719B2 (en) | 2019-12-31 | 2023-11-14 | Energous Corporation | Systems and methods for controlling and managing operation of one or more power amplifiers to optimize the performance of one or more antennas |
US11411437B2 (en) | 2019-12-31 | 2022-08-09 | Energous Corporation | System for wirelessly transmitting energy without using beam-forming control |
US11799324B2 (en) | 2020-04-13 | 2023-10-24 | Energous Corporation | Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area |
US11916398B2 (en) | 2021-12-29 | 2024-02-27 | Energous Corporation | Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith |
KR102690919B1 (en) * | 2022-03-03 | 2024-08-05 | 한텍 주식회사 | Wireless monitoring device and method for the same |
US12142939B2 (en) | 2023-05-09 | 2024-11-12 | Energous Corporation | Integrated wireless-power-transmission platform designed to operate in multiple bands, and multi-band antennas for use therewith |
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