KR20160025261A - 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 - Google Patents
무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160025261A KR20160025261A KR1020140112268A KR20140112268A KR20160025261A KR 20160025261 A KR20160025261 A KR 20160025261A KR 1020140112268 A KR1020140112268 A KR 1020140112268A KR 20140112268 A KR20140112268 A KR 20140112268A KR 20160025261 A KR20160025261 A KR 20160025261A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- transmission
- module
- unit
- frequency band
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 413
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 291
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 291
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 41
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 7
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 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
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/04—Regulating voltage or current wherein the variable is ac
- G05F3/06—Regulating voltage or current wherein the variable is ac using combinations of saturated and unsaturated inductive devices, e.g. combined with resonant circuit
-
- 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
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/95—Proximity switches using a magnetic detector
- H03K17/952—Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템은, 전력송신모듈의 제1주파수대역에 의하여 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 전력을 무선으로 전송하는 무선전력전송방식, 또는 상기 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 전력을 무선으로 전송하는 무선전력전송방식 중 어느 하나를 선택하거나 병행적으로 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법은 상기한 두 가지 방식 모두를 지원하여 무선전력전송방식의 호환성 및 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있고, 무선전력전송을 위한 통합 환경을 제공함으로 해서 사용자의 편리성 및 자원의 활용도를 높일 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법은 상기한 두 가지 방식 모두를 지원하여 무선전력전송방식의 호환성 및 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있고, 무선전력전송을 위한 통합 환경을 제공함으로 해서 사용자의 편리성 및 자원의 활용도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 전력송신모듈의 제1주파수대역에 의한 전력수신모듈과의 통신과 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 무선전력을 전송하는 무선전력전송방식, 또는 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의한 전력수신모듈과의 통신과 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 무선전력을 전송하는 무선전력전송방식 중 어느 하나의 전력전송방식을 선택적으로 이용하거나 동시에 병행적으로 이용하여 전력을 무선으로 전송하기 때문에 무선전력전송의 유연성 및 안정성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적으로 전송할 수 있고, 부가서비스를 제공할 수 있는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법에 관한 것이다.
전기도선을 사용하지 않고 전기에너지를 자기장 또는 전자기파 형태로 변환하여 전력을 전달하는 무선전력전송기술은 송수신 코일간의 자기유도현상을 이용하는 방식과, 송수신 공진기간의 자기공진 특성을 이용하는 방식 및 고주파 대역에서 송수신 안테나 간의 전자파기의 전파를 이용하는 전자기파방식 등이 있다.
상기 자기유도방식은 기술적 성숙도가 높으며, 효율성이 좋으며, 소전력 제품에서 수 kWatt까지의 제품에 좋은 반면에 전송 가능한 거리가 다른 방식에 비하여 짧기 때문에 전력수신장치의 위치에 따라 전력 전송 효율이 크게 떨어지는 등의 기술적인 한계가 발생되고 있는 실정이다.
또한, 자기공진방식인 경우는 상기 자기유도방식에 비하여 비교적 원거리까지 전력전송이 가능한 장점이 있는 반면에 자기공진방식의 경우 공진 주파수에서 전력을 전송 하므로 공진코일의 설계 및 공진코일 거리에 따른 임피던스 변화, 공진 주파수의 변화 등에 대한 제어 기술이 필요하고 구현이 어려운 단점이 있다.
한편, 상기 자기유도방식 및 자기공진방식 모두는 무선전력전송을 하기 위해서는 전력을 송신하는 전력송신장치와 전력을 수신하는 전력수신장치 간에는 전력수신장치 주변에 어떤 전력수신장치가 존재하는지, 전력 전송에 타당한 전력수신장치인지를 판별하고, 적절한 전력을 전송하기 위하여 상호 양방향 또는 전력수신장치와 전력송신장치의 단방향의 통신에 의한 송수신 정보에 기초하여 전력을 무선으로 전송하며, 전력공급부로부터의 무선으로 전력을 전송하는 방식은 유사하나, 상기 자기유도방식 및 자기공진방식은 운용하는 통신방식과 전력전송방식이 서로 다르기 때문에 전력송신장치를 공용으로 사용하지 못하는 문제점이 있다.
현재 상용화 및 상용화 진행 중인 무선전력전송 기술의 경우에, 자기유도방식은 동일한 주파수대역에서 전력전송과 통신이 행하여지고, 자기공진방식은 전력전송 주파수대역과 통신주파수대역을 서로 다르게 하여 전력을 전송하고 있다.
따라서 상기와 같은 기존의 무선전력전송기술 각각의 무선전력전송기기에 대한 통합된 장치의 제공이 필요한 실정이며, 효율적이고 안정적인 무선전력전송을 위한 무선전력전송의 통신방식이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 무선전력전송방식을 구분하지 않고 무선전력전송을 위한 주파수대역과 동일한 주파수대역에 의한 전력전송을 위한 통신을 수행하고, 무선전력전송을 위한 주파수대역과는 상이한 주파수대역에 의한 전력전송을 위한 통신을 수행하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 서로 다른 대역의 주파수대역에서 무선전력전송을 위한 통신을 수행하는 무선전력전통신송시스템에 대하여 동시에 또는 순차적으로 무전전력전송이 가능한 시스템을 제공함으로써 무선전력전송에 대한 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적으로 전송할 수 있으며, 서로 다른 통신방식을 갖는 무선전력전송통신시스템에 대하여 통합된 환경을 제공함으로 인하여 무선전력전송통신시스템에 대한 자원의 효율성을 높일 수 있다.
또한, 무선전력전송 대역과는 상이한 주파수대역에 의한 전력전송을 위한 통신을 수행할 경우에 발생을 할 수 있는 인접 전력송신장치에 의하여 동작하는 인접 전력수신장치의 동작에 대한 혼선 및 오동작을 제거할 있는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 일실시예는, 전력송신모듈의 제1주파수대역에 의한 무선전력전송을 수행하며 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역에서의 전력전송을 위한 통신을 수행하는 무선전력전송방식, 또는 상기 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의한 무선전력전송을 수행하며 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역에 의한 전력전송을 위한 통신을 수행하는 무선전력전송방식 중 어느 하나를 선택적으로 이용하거나 또는 병행하여 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 다른 일실시예는, 전력송신모듈에서 전력수신모듈로 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송통신시스템에 있어서, 상기 전력송신모듈은, 전력을 공급하는 전력공급부와; 상기 전력공급부로부터 공급되는 전력을 전력전송을 위한 제1주파수대역 또는 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 주파수 변환하는 송신전력변환부와; 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈과의 전력전송을 위한 통신을 수행하는 전력송신제1통신부와; 제2주파수대역으로 상기 전력수신모듈과의 전력전송을 위한 통신을 수행하는 전력송신제2통신부와; 상기 송신전력변환부가 상기 전력공급부로부터 공급되는 전력을 주파수 변환되도록 제어 및 상기 주파수 변환된 전력이 상기 전력수신모듈 측으로 전송되도록 제어하며, 상기 전력송신제1통신부 및 상기 전력송신제2통신부와 상기 전력수신모듈과의 통신을 위한 제어동작을 수행하는 송신제어부와; 상기 송신제어부에 의하여 상기 전력송신제1통신부 및 전력송신제2통신부와 상기 전력수신모듈과의 통신에 의하여 상기 송신전력변환부에 의하여 주파수 변환된 전력을 상기 전력수신모듈 측으로 전송하는 전력송신부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 다른 일실시예는, 전력송신모듈에서 전력수신모듈로 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송통신시스템에 있어서, 상기 전력수신모듈은, 상기 전력송신모듈 측으로부터 전송된 전력을 공급받는 전력수용부와; 상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 무선으로 전송된 상기 제1주파수대역의 전력을 직류전원전력으로 전력 변환하여 전력수용부의 요구전압으로 변환을 수행하는 수신전력변환부와; 제1주파수대역으로 상기 전력송신모듈과의 통신을 위한 전력수신제1통신부와; 제2주파수대역으로 상기 전력송신모듈과의 통신을 위한 전력수신제2통신부와; 상기 전력송신모듈 측으로부터 전송된 전력을 상기 수신전력변환부에서 변환되도록 제어 및 상기 변환된 전력이 상기 전력수용부에 공급되도록 제어하며, 상기 전력수신제1통신부, 상기 전력수신제2통신부 및 상기 수신전력변환부의 제어동작을 수행하는 수신제어부와; 상기 전력송신모듈 측으로부터 송신되는 전력을 제1주파수대역으로 무선으로 수신하는 전력수신부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법의 일실시예는, 전력전송모듈의 제1주파수대역에 의한 전력전송과 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 통신하는 무선전력전송방식, 또는 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의한 전력수신모듈과의 통신과 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 무선전력을 전송하는 전력전송방식 중 어느 하나를 선택적으로 이용 또는 병행적으로 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법은 통신방식과 무선전력전송방식에 무관하게 제1주파수대역에 의하여 통신수행과 무선전력을 전송하는 방식, 또는 제2주파수대역에 의한 통신수행과 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함한 주파수대역에 의한 무선전력을 전송하는 방식, 모두가 가능하기 때문에 무선전력전송방식의 통합된 환경을 제공함으로 무선전력전송을 위하여 서로 다른 통신방식을 갖는 무선전력전송통신시스템에 대하여 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적, 안정적으로 전송할 수 있는 효과가 있으며, 통합된 무선전력전송통신시스템의 제공으로 인한 자원의 활용성이 높다.
아울러 본 발명은 2개의 서로 다른 주파수대역에서의 통신(AM통신모드와 BLE통신모드)을 모두 지원하므로 서로 다른 주파수대역에서의 통신방식을 갖는 무선전력전송통신시스템에 대하여 동시에 무선전력전송이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법에 따르면, 전력전송 주파수대역과는 상이한 주파수대역에 의한 통신을 할 경우에 발생을 할 수 있는 인접 전력송신장치에 의하여 동작하는 인접 전력수신장치의 동작에 대한 혼선을 제거하여 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력송신모듈로부터 전력수신모듈로 무선전력을 전송하기 위한 무선전력전송방법에서의 제어순서 흐름도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력송신모듈로부터 전력수신모듈로 무선전력을 전송하기 위한 무선전력전송방법에서의 제어순서 흐름도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 블록 구성도로서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템은, 전력송신모듈(100)과 전력수신모듈(200)로 구성된다.
상기 전력송신모듈(100)은 전력공급부(110), 송신전력변환부(120), 송신제어부(130), 전력송신제1통신부(141), 전력송신제2통신부(142) 및 전력송신부(150)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 전력수신모듈(200)은 전력수용부(210), 수신전력변환부(220), 수신제어부(230), 전력수신제1통신부(241), 전력수신제2통신부(242), 전력수신부(250)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 상기 전력송신모듈(100)의 각 구성을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 전력송신모듈(100)의 상기 전력공급부(110)는 전력전송에 필요한 안정된 전력을 공급한다.
상기 전력송신모듈(100)의 송신전력변환부(120)는 상기 전력공급부(110)에 의하여 공급되는 전력을 전송하기 위하여 제1주파수대역의 전력으로 전력을 변환한다.
상기 전력송신모듈(100)의 송신제어부(130)는 전력수신모듈(200) 측에 적합한 값으로 전력이 변환되도록 상기 송신전력변환부(120)를 제어하며, 상기 전력송신제1통신부(141)가 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)와, 상기 전력송신제2통신부(142)가 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제2통신부(242)와의 통신을 위한 제어, 상기 전력송신모듈의 상태감시 등의 제어동작을 수행한다.
상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)는 제1주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)와 통신을 수행하여 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수에 의하여 상기 송신전력변환부(120)에서 변환된 전력을 상기 전력수신모듈(200)로 무선으로 전송한다.
바람직하게는, 상기 전력송신제1통신부(141) 및 전력수신제1통신부(241)는 AM 변/복조기 즉, AM 통신모드에 의하여 제1주파수대역에 의하여 통신을 수행하고, 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 상기 전력송신모듈(100)로부터 상기 전력수신모듈(200)로 무선으로 전력을 전송한다.
상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)는 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제2통신부(242)와 통신을 수행하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 상기 제1주파수를 포함하는 주파수대역으로 상기 송신전력변환부(120)로부터 변환된 전력을 상기 전력수신모듈(200) 측으로 무선으로 전송한다.
바람직하게는, 상기 전력송신제2통신부(142) 및 전력수신제2통신부(242)는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신모드에 의하여 제2주파수대역에 의하여 통신을 수행하고, 상기 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 상기 전력송신모듈(100)로부터 상기 전력수신모듈(200)로 무선으로 전력을 전송한다.
상기 전력송신모듈(100)의 전력송신부(150) 및 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신부(250)는 L-C 병렬, 직렬, 직병렬공진회로(미도시)로 형성할 수 있으며, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신부(150)와 이에 대향하는 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신부(250)가 자기유도방식 및 자기공진방식에 의하여 상기 전력송신모듈(100) 측에서 변환된 전력이 상기 전력수신모듈(200) 측으로 무선으로 전송된다.
바람직하게는, 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력수신제1통신부(241)와의 통신 대역인 제1주파수대역은 110kHz ~ 205kHz 또는 235kHz ~ 275kHz이다 , 전송거리는 수 mm 내외로써, 이 경우에는 전력송수신부 간에 상기 제1 주파수대역을 이용하여 전력송수신부가 자기유도현상에 의하여 무선으로 전력을 전송한다.
또한 바람직하게는, 상기 전력송신제2통신부(142)와 전력수신제2통신부(242)와의 통신 대역인 제2주파수대역은 bluetooth 대역인 2.4GHz이며, 전송거리는 수 m 내외로써, 이 경우에 무선전력전송의 주파수대역은 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 전력을 전송하기 위하여 6.78MHz 대역을 이용하여 전력송수신부 가 자기공진방식에 의하여 무선으로 전력을 전송한다.
이하에서는 상기 전력수신모듈(200)의 각 구성을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 전력수신모듈(200)의 상기 전력수용부(210)는 클라이언트 디바이스로서, 상기 전력송신모듈(100) 측으로부터 전달된 전력을 공급받는 전기자동차, 산업용 로봇, 전동칫솔, 노트북, 모니터, 모바일기기(스마트폰/패드), 생체의료기기, TV 프린터, 진공청소기, 서비스로봇 등과 같은 휴대용 디바이스 장치이다.
상기 전력수신모듈(200)의 수신전력변환부(220)는, 상기 전력송신부(150)에서 상기 전력수신부(250)로 무선으로 전송되는 상기 제1주파수대역의 전력을 정류작용에 의하여 안정화된 직류전원으로 변환 및 요구전압으로 변환한다.
상기 전력수신모듈(200)의 수신제어부(230)는, 상기 전력수용부(210)에 적합한 안정된 값으로 변환되어 공급되도록 상기 수신전력변환부(220)를 제어하며, 상기 전력수신제1통신부(241)가 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)와, 상기 전력수신제2통신부(242)가 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)와의 통신을 위한 제어, 및 전력수신모듈의 상태감시 등의 제어동작을 수행한다.
상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)는 제1주파수대역에 의하여 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)와 통신을 수행하여 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 상기 전력송신모듈(100) 측의 송신전력변환부(120)에서 변환된 전력을 전력수신모듈에서 수신할 수 있도록 한다.
상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제2통신부(242)는 제2주파수대역에 의하여 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(141)와 통신을 수행하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 상기 전력송신모듈(100) 측의 송신전력변환부(120)에서 변환된 전력을 전력수신모듈에서 수신할 수 있도록 한다.
상기 전력수신모듈(200)의 전력수신부(250)는 L-C 공진회로(미도시)로서, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신부(150)와 유사한 구조로 형성되어 이에 대향하는 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신부(150)와의 자기유도방식 및 자기공진방식에 의하여 상기 전력송신모듈(100) 측으로부터 변환된 전력을 무선으로 전송받는다.
이와 같이 상기 전력송신모듈(100) 측의 전력공급부(110)로부터 생성되어 공급되는 전력은 송신전력변환부(120)로 전달되어 전력변환되고, 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력수신제1통신부(241) 또는 상기 전력송신제2통신부(142)와 전력수신제2통신부(242) 중 어느 한 통신경로가 확보되면 상기 전력송신부(150)로부터 상기 전력수신부(250)로 자기유도방식 또는 자기공진방식 중 어느 한 방식에 의하여 상기 전력송신모듈(100) 측의 상기 송신전력변환부(120)로부터 변환된 전력이 상기 전력수신부(250)를 경유하여 상기 수신전력변환부(220)를 거쳐서 전력 변환되어 상기 전력수용부(210)로 전달된다.
이 경우에 상기 송신제어부(130)는 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142) 중 그에 대응되어 활성화되는 전력수신제1통신부(241) 또는 전력수신제2통신부(242) 중 어느 한 수신기의 검출 여부에 의한 하나 이상의 통신경로가 확보되면, 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142) 중 어느 한 전력송신통신부를 선택 또는 두 개의 전력송신통신부와의 병행적인 통신제어에 의하여 상기 전력송신모듈(100) 측에서 상기 전력수신모듈(200) 측으로 변환된 전력이 전송되도록 제어한다.
즉, 상기 전력송신모듈(100) 측의 송신제어부(130)는 전력을 무선으로 전송하기 위하여 일정주기에서 전력을 전송하기 이전에 전력송수신장치를 검색하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어에 의하여 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142)에 의하여, 상기 전력수신모듈(200) 측의 전력수신제1통신부(241) 또는 전력수신제2통신부(242)와의 통신을 시도하여 상기 전력수신모듈(200) 측으로부터 수신된 정보를 기초하여 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142) 중 어느 하나의 전력송신통신부를 선택 또는 병행적으로 통신을 수행하고, 상기 전력수신모듈(200) 측으로부터 수신된 정보를 기초로 전력송수신이 가능한 모듈에 부합하는가를 판단하여, 상기 전력공급부(110)로부터 전달받은 전력 중 상기 전력수신모듈(200) 측의 전력수신모듈에서 요구하는 적합한 값에 해당되는 전력을 송신전력변환부(120)를 통하여 전력이 변환되도록 제어한다.
상기 수신제어부(230)는 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력수신제1통신부(241)의 통신, 또는 상기 전력송신제2통신부(142)와 전력수신제2통신부(242)의 통신에 의한 정보에 기초하여 상기 전력송신모듈(100) 측에서 상기 전력수신모듈(200)로 전송되어 수신된 수신전력에 대한 정보를 수집하여 상기 전력수용부(210)에 적합한 안정된 값이 공급되게 하기 위하여 정류작용 및 전압변환에 의하여 안정화된 직류전원전력으로 전력 변환되도록 수신전력변환부(220)를 제어한다.
보다 상세하게는 상기 송신제어부(130) 및 수신제어부(230)의 제어동작에 의하여, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)와, 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)가 제1주파수대역에 의하여 서로 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역으로 안정적이며, 효율적인 전력전송을 위하여 필요한 정보(전력송신모듈의 변환전력, 전력송신모듈 클래스(Class), 송신부 동작상태, 수신모듈 카테고리(Category), 전력수신모듈의 정류전압, 정류전류, 출력전압, 출력전류, 수신부 동작상태 등)를 상호 양방향 송수신 또는 단방향으로 수신한다.
또한, 상기 송신제어부(130) 및 수신제어부(230)의 제어동작에 의하여, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(141)와 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제2통신부(242)는 제2주파수대역에 의하여 서로 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 안정적이며, 효율적인 전력전송을 위하여 필요한 정보(전력송신모듈의 변환전력, 전력송신모듈 클래스(Class), 송신부 동작상태, 수신모듈 카테고리(Category), 전력수신모듈의 정류전압, 정류전류, 출력전압, 출력전류, 수신부 동작상태 등)를 상호 양방향 송수신 또는 단방향으로 수신한다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 전력수신모듈이 복수개로 존재한 경우, 상기 송신제어부(130)에 의하여 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)가 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)와 통신 및 전력을 전송 제어하는 도중에, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 제2의 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 제2의 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제1주파수대역에 의한 전력전송이 이루어지도록 제어한다.
또는, 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 무선전력전송을 위하여 제2주파수대역에 의하여 통신을 수행하여 상기 제1주파수에 의하여 전력이 전송되는 도중에 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 제2의 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 제2의 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 전력전송이 이루어지도록 제어함으로써, 상기 전력송신모듈(100)에서 전송 가능한 전력 범위 내에 존재하는 모든 통신 가능한 복수의 전력수신모듈이 존재하는 경우에도 통신방식에 무관하게 모든 전력수신모듈과의 전력이 전송되도록 제어할 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템에 따르면, 통신방식과 무선전력전송방식에 무관하게 제1주파수대역에 의하여 통신수행과 무선전력을 전송하는 방식, 또는 제2주파수대역에 의한 통신수행과 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함한 주파수대역에 의한 무선전력을 전송하는 방식, 모두가 가능하기 때문에 무선전력전송방식의 통합된 환경을 제공함으로 무선전력전송을 위하여 서로 다른 통신방식을 갖는 무선전력전송통신시스템에 대하여 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적, 안정적으로 전송할 수 있는 효과가 있으며, 통합된 무선전력 제공으로 인한 자원의 활용성이 높은 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력송신모듈로부터 전력수신모듈로 무선전력을 전송하기 위한 무선전력전송방법에서의 제어순서 흐름도를 개략적으로 도시한 것이다.
도시된 도면을 참조하여 무선전력을 전송하기 위한 무선전력전송방법에서의 제어순서를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템에서 상기 전력송신모듈(100)에 전원전력이 공급되어 인가되면, 상기 송신제어부(130)가 전력송신모듈(100)의 초기화 및 자체동작 상태를 확인하기 위하여 제어동작을 수행한다.(S100단계)
상기 송신제어부(130)는 전력을 무선으로 전송하기 위하여. 전력을 전송하기 이전에 일정주기로 전력송수신모듈을 검색하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어에 의하여 전력송신제1통신부(141)와 전력송신제2통신부(142)를 통해서 무선전력전송통신시스템의 전력송신모듈(100) 주위에 검출되는 전력수신모듈(200)을 확인하는 검출기능을 수행한다.(S200단계)
상기 송신제어부(130)는 우선 전력송신제1통신부(141)와의 통신을 수행하기 위한 전력송신모듈(100) 주위의 전력수신제1통신부(241)를 검출하거나, 또는 전력송신제2통신부(142)와의 통신을 수행하기 위한 전력송신모듈(100) 주위의 전력수신제2통신부(242)를 검출하는 과정을 수행하여 하나 이상의 전력수신통신부가 검출되는지 여부를 확인하는 절차를 수행한다.(S300단계)
이 경우에, 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142)와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부(241) 또는 전력수신제2통신부(242)가 검출되지 않으면, 전력전송 휴지상태(Sleep)로 진입을 한다.(S310단계)
상기 휴지상태(S310단계)에서 상기 송신제어부(130)가 제어동작 가능한 웨이크-업(wake-up) 상태로 전력송신모듈(100)을 활성화시키고, 전력을 무선으로 전송하기 위하여 전력을 전송하기 이전에 일정주기로 전력송수신모듈(100, 200)을 검색을 하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어를 수행하며, 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142)와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부(241) 또는 전력수신제2통신부(242)를 검출하는 과정을 반복하여 수행한다.(S200 → S300 → S310단계)
한편, 상기 전력송신제1통신부(141) 또는 전력송신제2통신부(142)와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부(241) 또는 전력수신제2통신부(242)가 검출되면, 상기 전력송신모듈(100)과 상기 전력수신모듈(200) 상호간에 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 상기 전력수신모듈(200)은 상기 전력송신모듈(100) 측으로부터 클래스(Class)화된 전력송신레벨 및 전력송신모듈의 정보를 수신하고, 상기 전력송신모듈은(100)은 상기 전력수신모듈(200) 측으로부터 카테고리(Category)화된 전력수신레벨 및 전력수신모듈의 정보를 수신하는 등 양방향 통신에 의하여 기본적인 정보를 양측이 각각 송 수신하여 저장하거나, 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 상기 전력송신모듈은(100)은 상기 전력수신모듈(200) 측으로부터 카테고리(Category)화된 전력수신모듈의 레벨 및 전력수신모듈의 정보를 수신하여 저장 한다.(S400단계)
이때 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력송신제2통신부(142)에서 동시에 전력수신제1통신부(241)와 전력수신제2통신부(242)가 동시에 검출될 경우에, 상기 (S400단계)에서 송수신된 전력수신레벨 및 전력수신모듈(200)의 정보에 기초하여 동일한 전력수신모듈(200)에 의한 통신이지를 확인하고 동일성이 확보된 경우에, 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력수신제1통신부(241)가 제1주파수대역으로 통신을 수행하거나, 또는 상기 전력송신제2통신부(142)와 전력수신제2통신부(242)가 제2주파수대역으로 통신을 수행하여 상기 전력송신모듈(100)로부터 전력수신모듈(200)로 전력을 무선으로 전송함으로써 무선전력전송의 안정성 확보함으로 인하여 인접하는 다른 전력송신모듈에 의한 전력수신모듈의 오동작을 방지할 수 있다.
상기 송신제어부(130) 및 수신제어부(230)의 제어에 의하여 상기 전력송신모듈(100)과 상기 전력수신모듈(200) 상호간에 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 무선전력전송이 가능한 상태인지를 확인하는 상태확인단계를 수행한다.(S500단계)
상기 (S500단계)에서, 만약 무선전력전송이 불가능한 상태인 경우는, 상기 송신제어부(130)가 종료상태가 되도록 제어한 후 다시 초기화(Reset)하는 단계를 수행하여 상기 (S100단계)를 수행한다.
상기 (S500단계)에서, 무선전력전송이 가능한 상태인 경우는, 상기 전력송신모듈(100)이 상기 전력수신모듈(200) 측으로부터 수신한 카테고리(Category)화된 전력수신레벨정보를 기초로 하여 상기 송신전력변환부(120)에 의하여 전력을 주파수 변환하는 무선전력변환단계를 수행한다.(S600단계)
상기 송신제어부(130)는 상기 (S600단계)에서 송신전력변환부(120)에 의하여 변환된 전력을 상기 전력송신모듈(100) 측의 전력송신부(150)를 통해 상기 전력수신모듈(200) 측의 전력수신부(140)로 전송하도록 제어하는 무선전력전송단계를 수행한다.(S700단계)
상기 무선전력전송단계(S700단계)는, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)가 제1주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)와 통신을 수행하여 상기 송신전력변환부(120)에 의하여 상기 제1주파수대역으로 주파수 변환된 전력을 상기 전력수신모듈(200) 측으로 무선으로 전송한다.
바람직하게는, 상기 전력송신제1통신부(141)와 전력수신제1통신부(241)간의 통신 대역인 제1주파수대역은 110kHz ~ 205kHz, 또는 235kHz ~ 275kHz 이다, 전송거리는 수 mm 내외로써, 이 경우에는 전력송수신부 간에 상기 제1주파수대역을 이용하여 전력송 수신부가 자기유도현상에 의하여 무선으로 전력을 전송한다.
또한, 상기 무선전력전송단계(S700)는, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)가 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제2통신부(242)와 통신을 수행하여 상기 송신전력변환부(120)에 의하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수 대역을 포함한 주파수대역으로 주파수 변환된 전력을 상기 전력수신모듈(200) 측으로 무선으로 전송한다.
바람직하게는, 상기 전력송신제2통신부(142)와 전력수신제2통신부(242)간의 통신 대역인 제2주파수대역은 블루투스 대역인 2.4GHz이며, 전송거리는 수 m 내외로써, 이 경우에 무선으로 전력이 전송되는 주파수대역은 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 전력을 전송하기 위하여 6.78MHz 대역을 이용하여 전력송신 수신부가 자기공진방식에 의하여 무선으로 전력을 전송한다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 송신제어부(130)에 의하여 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제1통신부(141)가 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈(200)의 전력수신제1통신부(241)와 통신 및 전력을 전송 제어하는 도중에, 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 새로운 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 새로운 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제1주파수대역으로 전력 전송되도록 제어하는 단계와,
또는, 전력전송을 위하여 제2주파수대역에 의하여 통신을 수행하여 상기 제1주파수에 의하여 전력이 전송되는 도중에 상기 전력송신모듈(100)의 전력송신제2통신부(142)에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 새로운 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 새로운 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 전력전송이 이루어지는 단계를 포함하여 상기 전력송신모듈에서 전송 가능한 전력 범위 내에 존재하는 모든 통신 가능한 새로운 전력수신모듈로 전력이 전송되도록 제어하는 단계를 수행한다.
본 발명의 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법에 따르면, 통신방식과 무선전력전송방식에 무관하게 제1주파수대역에 의하여 통신수행과 무선전력을 전송하는 방식, 또는 제2주파수대역에 의한 통신수행과 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함한 주파수대역에 의한 무선전력을 전송하는 방식, 모두가 가능하기 때문에 무선전력전송방식의 통합된 환경을 제공함으로 무선전력전송을 위하여 서로 다른 통신방식을 갖는 무선전력전송통신시스템에 대하여 유연성을 확보할 수 있으며, 무선전력을 효율적, 안정적으로 전송할 수 있는 효과가 있으며, 통합된 무선전력전송통신시스템의 제공으로 인한 자원의 활용성이 높다.
상기 무선전력전송단계(S700단계) 이후에는 상기 송신제어부(130) 및 수신제어부(230)의 제어에 의하여 상기 전력송신모듈(100)과 상기 전력수신모듈(200) 상호간에 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 무선전력전송이 가능한 상태인지를 확인하는 상태확인 및 상기 전력수신모듈(200)로부터 수신 가능한 상태정보를 지속적으로 수신하는 단계를 수행하여 종료여부를 판단하는 종료여부판단단계를 수행한다.(S800단계)
보다 상세하게는, 상기 전력송신모듈(100)은 상기 전력수신모듈(200)로부터 알림 메시지를 수신하여 상기 전력수신모듈(200)이 충전완료상태(Charge Complete), 충전보호(과전압보호(Over Voltage Protection), 과전류보호(Over Current Protection), 과열보호(Over Temperature Protection) 등) 상태를 확인하여 종료할지 또는 지속하여 무선전력을 전송할지 여부를 판단한다.
100 : 전력송신모듈
110 : 전력공급부
120 : 송신전력변환부 130 : 송신제어부
141 : 전력송신제1통신부 142 : 전력송신제2통신부
150 : 전력송신부 200: 전력수신모듈
210 : 전력수용부 220 : 수신전력변환부
230 : 수신제어부 241 : 전력수신제1통신부
242 : 전력수신제2통신부 250 : 전력수신부
120 : 송신전력변환부 130 : 송신제어부
141 : 전력송신제1통신부 142 : 전력송신제2통신부
150 : 전력송신부 200: 전력수신모듈
210 : 전력수용부 220 : 수신전력변환부
230 : 수신제어부 241 : 전력수신제1통신부
242 : 전력수신제2통신부 250 : 전력수신부
Claims (11)
- 전력송신모듈에 의하여 전력을 무선으로 전송하기 위하여 일정주기에서 전력을 전송하기 이전에 전력송수신장치를 검색을 하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어를 수행하여 전력송신모듈의 제1주파수대역에 의하여 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역에 의하여 상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 전력을 무선으로 전송하는 무선전력전송방식이거나,
또는 상기 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 상기 제1주파수를 포함하는 주파수대역에 의하여 상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 전력을 무선으로 전송하는 무선전력전송방식 중 어느 하나를 선택하거나 병행적으로 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로의 무선전력전송은 자기유도방식 또는 자기공진방식 중 전력수신모듈과 부합하는 어느 한 방식에 의하여 전력을 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전력송신모듈은,
전력을 공급하는 전력공급부와;
상기 전력공급부로부터 공급되는 전력을 전력전송을 위한 제1주파수대역 또는 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 전력 변환하는 송신전력변환부와;
상기 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈과의 통신을 수행하는 전력송신제1통신부와;
상기 제2주파수대역으로 상기 전력수신모듈과의 통신을 수행하는 전력송신제2통신부와;
상기 전력공급부로부터 공급되는 전력을 상기 송신전력변환부에서 변환되도록 제어 및 상기 제1주파수대역 또는 상기 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 변환된 전력이 상기 전력수신모듈로 전송되도록 제어하며, 상기 전력송신제1통신부 및 상기 전력송신제2통신부와 상기 전력수신모듈과의 통신 수행을 제어 동작하는 송신제어부와;
상기 송신제어부에 의하여 상기 전력송신제1통신부 및 전력송신제2통신부가 상기 전력수신모듈과의 통신을 수행하여 상기 송신전력변환부에 의하여 변환된 전력을 상기 전력수신모듈로 전송하는 전력송신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템
- 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 전력수신모듈은,
상기 전력송신모듈로부터 전송된 전력을 공급받는 전력수용부와;
상기 전력송신모듈에서 상기 전력수신모듈로 무선으로 전송된 상기 주파수 변환된 전력을 직류전력으로 전력 변환하는 수신전력변환부와;
상기 제1주파수대역으로 상기 전력송신모듈의 전력송신제1통신부와 통신을 수행하는 전력수신제1통신부와;
상기 제2주파수대역으로 상기 전력송신모듈의 전력송신제2통신부와 통신을 수행하는 전력수신제2통신부와;
상기 전력송신모듈로부터 전송된 전력을 상기 수신전력변환부에서 변환되도록 제어 및 상기 변환된 전력이 상기 전력수용부에 공급되도록 제어하며, 상기 전력수신제1통신부와 상기 전력송신제1통신부 및 상기 전력수신제2통신부와 상기 전력송신제2통신부와의 통신 수행을 제어 동작하는 수신제어부와;
상기 수신제어부에 의하여 상기 전력송신모듈의 전력송신부와의 상호 작용에 의하여 상기 전력송신모듈로부터 송신되는 전력을 수신하는 전력수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템
- 무선전력을 전송하기 위하여 전력송신모듈과 전력수신모듈을 포함하되,
상기 전력송신모듈은 전력공급부와, 송신전력변환부와, 전력송신제1통신부와, 전력송신제2통신부와, 송신제어부 및 전력송신부를 포함하여 구성되고, 상기 전력수신모듈은 전력수용부와, 수신전력변환부와, 전력수신제1통신부와, 전력수신제2통신부와, 수신제어부 및 전력수신부를 포함하여 구성되어,
상기 전력공급부는 상기 전력수신모듈로 전달하기 위한 전력을 공급하고,
상기 송신전력변환부는 상기 전력공급부로부터 공급되는 전력을 제1주파수대역 또는 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 전력 변환하며,
상기 전력송신제1통신부는 상기 송신전력변환부에 의하여 상기 제1주파수대역으로 변환된 전력을 상기 전력수신모듈 측으로 전송하기 위하여 상기 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈의 전력수신제1통신부와 통신을 수행하며,
상기 전력송신제2통신부는 상기 송신전력변환부로부터 제2주파수대역과는 상이한 주파수대역으로 변환된 전력을 상기 전력수신모듈로 전송하기 위하여 상기 제2주파수대역으로 상기 전력수신모듈의 전력수신제2통신부와 통신을 수행하며,
상기 송신제어부는 상기 송신전력변환부에 의하여 주파수 변환된 전력이 상기 전력수신모듈 측으로 전송되도록 제어하며, 상기 전력송신제1통신부와 전력수신제1통신부 및 상기 전력송신제2통신부와 전력수신제2통신부와의 통신 수행을 제어 동작하며,
상기 송신제어부에 의하여 상기 전력송신제1통신부와 전력수신제1통신부 또는 상기 전력송신제2통신부와 전력수신제2통신부와의 통신을 수행하여 상기 전력송신부와 상기 전력수신부가 자기유도방식 또는 자기공진방식에 의하여 상기 송신전력변환부에 의하여 주파수 변환된 전력을 상기 전력수신모듈로 전송하며,
상기 수신전력변환부는 상기 전력송신부로부터 상기 전력수신부로 무선으로 전송되는 전력을 상기 전력수용부에 적합한 전력으로 전달하기 위하여 전력을 변환하며,
상기 전력수용부는 상기 수신전력변환부로부터 변환되는 전력을 공급받으며,
상기 수신제어부는 상기 전력송신부로부터 상기 전력수신부로 무선으로 전송되는 전력을 상기 수신전력변환부에서 변환되도록 제어 및 상기 변환된 전력이 상기 전력수용부에 공급되도록 제어하며, 상기 전력수신제1통신부와 전력송신제1통신부 및 상기 전력수신제2통신부와 상기 전력송신제1통신부기와의 통신 수행을 제어 동작하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템
- 전력송신모듈의 제1주파수대역에 의하여 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제1주파수대역과 동일한 주파수대역에 의한 무선전력전송방식 또는 상기 전력송신모듈의 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈과 통신을 수행하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역에 의한 무선전력전송방식 중 언 하나를 선택적으로 또는 병행적으로 이용하여 무선전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
- 전력송신모듈에서 전력수신모듈로 무선전력을 전송하는 무선전력전송방법에 있어서,
상기 전력송신모듈에 전원전력이 공급되어 인가되면, 상기 전력송신모듈의 송신제어부가 전력송신모듈의 초기화 및 자체동작 상태를 확인하기 위하여 제어동작을 수행하는 단계(S100단계)와;
상기 전력송신모듈의 송신제어부는 전력을 무선으로 전송하기 위하여. 전력을 전송하기 이전에 일정주기로 전력송수신모듈을 검색하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어에 의하여 전력송신제1통신부와 전력송신제2통신부를 통해서 무선전력전송통신시스템의 전력송신모듈 주위에서 검출되는 전력수신모듈을 확인하는 검출기능을 수행하는 단계(S200단계)와;
상기 전력송신모듈의 송신제어부는 우선, 전력송신제1통신부와의 통신을 수행하기 위한 전력송신모듈 주위의 전력수신제1통신부를 검출하거나, 또는 전력송신제2통신부와의 통신을 수행하기 위한 전력송신모듈 주위의 전력수신제2통신부를 검출하는 과정을 수행하여 하나 이상의 전력수신통신부가 검출되는지 여부를 확인하는 절차를 수행하는 단계(S300단계)와;
상기 전력송신모듈의 송신제어부 및 전력수신모듈의 수신제어부의 제어에 의하여, 상기 전력송신제1통신부 또는 전력송신제2통신부와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부 또는 전력수신제2통신부가 검출되면, 상기 전력송신모듈과 상기 전력수신모듈 상호간에 양방향의 통신을 수행하여, 상기 전력수신모듈은 상기 전력송신모듈 측으로부터 클래스(Class)화된 전력송신레벨 및 전력송신모듈의 정보를 수신하고, 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈 측으로부터 카테고리(Category)화된 전력수신모듈의 레벨 및 전력수신모듈의 정보를 수신하는 등 기본적인 정보를 양측이 각각 송 수신하여 저장하거나, 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈 측으로부터 카테고리(Category)화된 전력수신모듈의 레벨 및 전력수신모듈의 정보를 수신하여 저장 하는 단계(S400단계)와;
상기 전력송신모듈의 송신제어부 및 전력수신모듈의 수신제어부의 제어에 의하여, 상기 전력송신모듈과 상기 전력수신모듈 상호간에 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 무선전력전송이 가능한 상태인지를 확인하는 상태확인단계를 수행하는 단계(S500단계)와;
상기 (S500단계)에서, 만약 무선전력전송이 불가능한 상태인 경우는, 상기 송신제어부가 종료상태가 되도록 제어한 후 다시 초기화(Reset)하는 단계를 수행하여 상기 (S100단계)를 재차 수행하는 단계와;
상기 (S500단계)에서, 무선전력전송이 가능한 상태인 경우는, 상기 전력송신모듈이 상기 전력수신모듈 측으로부터 수신한 카테고리(Category)화된 전력수신레벨정보를 기초로 하여 상기 송신전력변환부에 의하여 전력을 주파수 변환하는 무선전력변환단계를 수행하는 단계(S600단계)와;
상기 송신제어부가 상기 (S600단계)에서 송신전력변환부에 의하여 변환된 전력을 상기 전력송신모듈 측의 전력송신부를 통해 상기 전력수신모듈 측의 전력수신부로 전송하도록 제어하는 무선전력전송단계를 수행하는 단계(S700단계)와;
상기 무선전력전송단계(S700단계) 후에는 상기 송신제어부 및 수신제어부의 제어에 의하여 상기 전력송신모듈과 상기 전력수신모듈 상호간에 양방향 통신 또는 전력수신모듈과 전력송신모듈의 단방향 통신을 수행하여, 무선전력전송이 가능한 상태인지를 확인하는 상태확인 및 상기 전력수신모듈로부터 수신 가능한 상태정보를 지속적으로 수신하는 단계를 수행하여 종료여부를 판단하는 종료여부판단단계를 수행하는 단계(S800단계);를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
- 청구항 7에 있어서,
상기 (S300단계)는, 상기 전력송신제1통신부 또는 전력송신제2통신부와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부 또는 전력수신제2통신부가 검출되지 않으면, 전력전송 휴지상태(Sleep)로 진입하는 단계(S310단계)와;
상기 휴지상태(S310단계)에서 상기 송신제어부가 제어동작 가능한 웨이크-업(wake-up) 상태로 전력송신모듈을 활성화시키고, 전력을 무선으로 전송하기 위하여 전력을 전송하기 이전에 일정주기로 전력송수신모듈을 검색을 하기 위한 소정의 전력을 전송하는 전력전송대기상태(idle)의 동작제어를 수행하며, 상기 전력송신제1통신부 또는 전력송신제2통신부와의 통신을 수행하기 위한 전력수신제1통신부 또는 전력수신제2통신부를 검출하는 과정을 반복하여 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
- 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 (S300단계)는, 상기 전력송신제1통신부와 전력송신제2통신부에서 동시에 전력수신제1통신부와 전력수신제2통신부가 동시에 검출될 경우에, 상기 (S400단계)에서 송수신된 전력수신레벨 및 전력수신모듈의 정보에 기초하여 동일한 전력수신모듈에 의한 통신인지를 확인하고 동일성이 확보된 경우에, 상기 전력송신제1통신부와 전력수신제1통신부가 제1주파수대역으로 통신을 수행하거나, 또는 상기 전력송신제2통신부와 전력수신제2통신부가 제2주파수대역으로 통신을 수행하여 상기 전력송신모듈로부터 전력수신모듈로 전력을 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
- 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 무선전력전송단계(S700단계)는, 상기 전력송신모듈의 전력송신제1통신부가 제1주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈의 전력수신제1통신부와 통신을 수행하여 상기 송신전력변환부로부터 제1주파수대역으로 변환된 전력을 상기 전력수신모듈 측으로 무선으로 전송하며,
상기 전력송신모듈의 전력송신제2통신부가 제2주파수대역에 의하여 상기 전력수신모듈의 전력수신제2통신부와 통신을 수행하여 상기 송신전력변환부로부터 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 변환된 전력을 상기 전력수신모듈 측으로 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
- 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 무선전력전송단계(S700단계)를 수행한 후, 상기 송신제어부에 의하여 상기 전력송신모듈의 전력송신제1통신부가 제1주파수대역으로 상기 전력수신모듈의 전력수신제1통신와 통신 및 전력을 전송 제어하는 도중에 상기 전력송신모듈의 전력송신제2통신부에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 새로운 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 새로운 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제1주파수대역에 의한 전력전송이 이루어지는 단계; 또는 전력전송을 위하여 제2주파수대역에 의하여 통신을 수행하여 상기 제1주파수에 의하여 전력이 전송되는 도중에 상기 전력송신모듈의 전력송신제2통신부에서 제2주파수대역으로 상기 전력송수신모듈 외의 인접되는 새로운 전력수신모듈에 의한 전력전송을 요구하기 위한 통신이 이루어지는 경우에, 상기 새로운 전력수신모듈과 제2주파수대역에 의한 통신에 의하여 상기 제2주파수대역과는 상이한 제1주파수대역을 포함하는 주파수대역으로 전력전송이 이루어지는 단계; 를 포함하여 상기 전력송신모듈에서 전송 가능한 전력 범위 내에 존재하는 모든 통신 가능한 새로운 전력수신모듈로 전력이 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송을 위한 무선전력전송방법
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140112268A KR20160025261A (ko) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140112268A KR20160025261A (ko) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160025261A true KR20160025261A (ko) | 2016-03-08 |
Family
ID=55534303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140112268A KR20160025261A (ko) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160025261A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019172535A1 (ko) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 엘지이노텍(주) | 무선 전력 송신 방법 및 장치 |
| KR20200088584A (ko) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 주식회사 센서위드유 | 데이터와 전력을 동시에 전송하는 무선 송·수신 시스템 |
| WO2020222415A1 (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | 엘지전자 주식회사 | 근거리 무선통신을 이용하여 전력 클래스를 협상하는 무선충전 장치, 방법 및 시스템 |
| WO2022114667A1 (ko) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 삼성전자 주식회사 | 무선 충전 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103296A1 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Qualcomm Incorporated | Tdm-fdm relay backhaul channel for lte advanced |
-
2014
- 2014-08-27 KR KR1020140112268A patent/KR20160025261A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103296A1 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Qualcomm Incorporated | Tdm-fdm relay backhaul channel for lte advanced |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019172535A1 (ko) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 엘지이노텍(주) | 무선 전력 송신 방법 및 장치 |
| KR20200088584A (ko) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 주식회사 센서위드유 | 데이터와 전력을 동시에 전송하는 무선 송·수신 시스템 |
| WO2020222415A1 (ko) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | 엘지전자 주식회사 | 근거리 무선통신을 이용하여 전력 클래스를 협상하는 무선충전 장치, 방법 및 시스템 |
| WO2022114667A1 (ko) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 삼성전자 주식회사 | 무선 충전 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10581491B2 (en) | Wireless power transmission apparatus and method therefor | |
| EP3223386B1 (en) | Wireless power transmission device, wireless power reception device, and wireless charging system | |
| KR101912253B1 (ko) | 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치, 무선 전력 수신장치 및 무선 충전 시스템 | |
| KR102254833B1 (ko) | 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법 | |
| CN114584633B (zh) | 无线电力发送设备和方法及无线电力接收设备和方法 | |
| KR102042094B1 (ko) | 교차 연결된 무선 전력 수신기를 배제하기 위한 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 | |
| US9509151B2 (en) | Wireless power receiver and control method thereof | |
| KR20150073275A (ko) | 무선 전력 송수신 장치 | |
| KR20120135885A (ko) | 무선 전력 송수신 시스템에서의 송신기 및 수신기 간의 양방향 통신 방법 및 상기 장치들 | |
| KR20130084619A (ko) | 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기와 각각의 제어 방법 | |
| CN103138406A (zh) | 无线电力传送器及其传送电力的方法 | |
| US10862351B2 (en) | Method and apparatus for performing communication in wireless power transmission system | |
| KR20170065236A (ko) | 무선 충전 장치, 그의 무선 전력 송신 방법, 및 이를 위한 기록 매체 | |
| US20210028653A1 (en) | Device and method for controlling transmission of power in wireless power transmitting system | |
| US20150137614A1 (en) | Non-contact type power supplying apparatus and non-contact type power supplying method | |
| KR20170070615A (ko) | 무선전력전송을 위한 무선전력전송시스템 및 이를 이용한 무선전력전송방법 | |
| KR20190061359A (ko) | 코일 정렬 상태 정보 제공 방법 및 그를 위한 장치 | |
| KR20160025261A (ko) | 무선전력전송을 위한 무선전력전송통신시스템 및 무선전력전송방법 | |
| KR20170094879A (ko) | 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 | |
| KR20160007332A (ko) | 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송신 시스템 | |
| KR20180042578A (ko) | 무선전력 송신 장치 | |
| US20230078771A1 (en) | Wireless power reception device, wireless power transmission device, and method for transmitting/receiving messages between wireless power reception device and wireless power transmission device using data transmission stream | |
| KR20220152221A (ko) | 무선전력 전송장치, 무선전력 수신장치 및 이들의 인증 방법 | |
| KR20180130812A (ko) | 무선전력 송신 제어 방법 | |
| CN108964722A (zh) | 无线传输方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |