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KR20220060232A - 무선 파워 스테이션 및 그 제어 방법 - Google Patents

무선 파워 스테이션 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20220060232A
KR20220060232A KR1020200145991A KR20200145991A KR20220060232A KR 20220060232 A KR20220060232 A KR 20220060232A KR 1020200145991 A KR1020200145991 A KR 1020200145991A KR 20200145991 A KR20200145991 A KR 20200145991A KR 20220060232 A KR20220060232 A KR 20220060232A
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coil
external device
power
aligned
power station
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KR1020200145991A
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정상진
강미조
김무경
김선진
장경아
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삼성전자주식회사
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Abstract

파워 스테이션은, 플레이트; 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일; 상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터; 안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈; 디스플레이; 및 상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.

Description

무선 파워 스테이션 및 그 제어 방법 {WIRELESS POWER STATION AND CONTROL METHOD THEREOF}
개시된 발명은 무선 파워 스테이션 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 전력 전송 대상과 정렬 여부를 확인할 수 있는 무선 파워 스테이션 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
최근, 무선 통신 뿐만 아니라 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송에 관한 기술이 활발히 연구되고 있다.
무선 전력 전송은 송신 장치의 송신 코일과 수신 장치의 수신 코일 사이의 자기적 연관에 의하여, 송신 장치로부터 수신 장치로 무선으로 전력을 전송하는 것이다.
일반적으로 무선 전력 전송의 효율은 유선 전력 전송의 효율보다 낮은 것으로 알려져 있다. 특히, 무선 전력 전송의 효율은 송신 코일과 수신 코일 사이의 상대적 위치 관계에 따라 크게 변화하는 것이 알려져 있다.
무선 전력 전송의 효율을 향상시키기 위해서는, 송신 코일에 의하여 생성된 자기장이 수신 코일의 내측에 쇄교하는 것이 요구된다. 자기장이 수신 코일의 내측에 쇄교하기 위하여, 송신 코일의 중심과 수신 코일의 중심이 정렬되는 것이 요구된다.
종래에는, 송신 장치 상에 수신 장치가 위치해야 할 기준 위치를 마킹하거나 송신 장치에 수신 장치와 정렬하기 위한 구조물을 마련하는 방법이 이용되었다.
그러나, 이러한 방법은 송신 장치의 미관을 해치고, 송신 장치의 용도를 한정하는 문제가 있었다.
개시된 발명의 일 측면은, 파워 스테이션 위에 전기 장치를 놓을 때 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있는 파워 스테이션 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은, 전기 장치로의 전력 전송 중에 전기 장치와의 통신을 통하여 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있는 파워 스테이션 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은, 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되지 아니하였으면, 사용자의 사용자 장치에 메시지를 전송할 수 있는 파워 스테이션 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 의한 파워 스테이션은, 플레이트; 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일; 상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터; 안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈; 디스플레이; 및 상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 의한, 플레이트 및 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법은, 상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하고; 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 표시하고; 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 의한 파워 스테이션은, 플레이트; 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일; 상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터; 안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈; 디스플레이; 및 상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 외부 장치가 수신한 전력량에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 파워 스테이션은 파워 스테이션 위에 전기 장치를 놓을 때 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 그에 의하여 파워 스테이션은 사용자가 전기 장치를 전력 전송의 최적의 위치에 위치시키도록 할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 파워 스테이션은 전기 장치로의 전력 전송 중에 전기 장치와의 통신을 통하여 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 그에 의하여, 파워 스테이션은 파워 스테이션의 동작 중에 전기 장치가 움직이면 사용자가 전기 장치를 전력 전송의 최적의 위치에 위치시키도록 할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 파워 스테이션은, 전기 장치가 파워 스테이션과 정렬되지 아니하였으면, 사용자의 사용자 장치에 메시지를 전송할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 내부를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션이 전력을 전송하는 일 예를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션과 전기 장치의 구성을 간략히 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 구성을 도시한다.
도 6는 도 5에 도시된 제1 인버터 및 제1 송신 코일의 일 예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터의 동작 주파수에 따른 제1 송신 코일의 전력 전송 세기의 일 예 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터로부터 제1 송신 코일에 제공되는 구동 전류의 일 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터로부터 제1 송신 코일에 제공되는 구동 전류의 다른 일 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬되지 아니한 일 예를 도시한다.
도 12는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬된 일 예를 도시한다.
도 13은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 근거리 통신 모듈의 송신 안테나의 일 예를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 16은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬되지 아니한 일 예를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 18는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 누설 감지부의 보조 코일의 일 예를 도시한다.
도 19는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 20은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치과 함께 코일의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 21은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치의 동작을 제어하는 일 예를 도시한다.
도 22는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치를 위한 유저 인터페이스를 표시하는 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별 부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 외관을 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 내부를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션이 전력을 전송하는 일 예를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 파워 스테이션(100)는 파워 스테이션(100)의 외관을 형성하고, 파워 스테이션(100)를 구성하는 각종 부품이 설치되는 본체(101)를 포함한다.
본체(101)는 전기 장치(201, 202)가 놓여질 수 있다. 전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)으로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)의 본체(101) 상에 놓일 수 있는 전기 주전자(electric kettle), 블렌더(blender), 토스터(toaster), 전기 오븐(electric oven), 커피 머신(coffee maker) 등의 소형 가전기기일 수 있다.
본체(101)의 상면(101a)에는 전기 장치(201, 202)가 놓여질 수 있는 평판 형상을 갖는 상부 플레이트(102)가 마련된다.
상부 플레이트(102)의 일 측에는, 사용자로부터 제어 명령을 수신하고 파워 스테이션(100)의 동작 정보를 표시하는 컨트롤 패널(110)가 마련될 수 있다. 다만, 컨트롤 패널(110)의 위치는 상부 플레이트(102) 상에 한정되는 것은 아니며, 본체(101)의 정면(101b) 및/또는 측면(101c) 등 다양한 위치에 마련될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(102)의 아래에는 전기 장치(201, 202)에 전력을 공급할 수 있는 복수의 송신 코일들(121, 122: 120)과, 컨트롤 패널(110)를 구현하는 회로 기판 어셈블리(110a)가 마련될 수 있다.
복수의 송신 코일들(121, 122) 각각은 대략 나선 구조 또는 와선형으로 감긴 전선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 코일(120)은 전선이 중심축을 중심으로 대략 동일한 거리에 위치하는 나선 구조(helical structure)로 형성되거나, 또는 전선이 중심점을 중심으로 동일 평면 상에 위치하는 와선형(spiral)으로 형성될 수 있다.
송신 코일(120)은 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 제공하기 위한 자기장 및/또는 전기장 및/또는 전자기장을 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 송신 코일(120)에 구동 전류가 공급되면, 송신 코일(120)의 주변에 자기장(B)이 유도될 수 있다. 특히, 송신 코일(120)에 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 전류 즉 교류 전류가 공급되면, 송신 코일(120)의 주변에 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 자기장(B)이 유도될 수 있다.
송신 코일(120) 주변의 자기장(B)은 상부 플레이트(102)를 통과할 수 있으며, 상부 플레이트(102) 위에 놓여진 전기 장치(201, 202)에 도달할 수 있다.
전기 장치(201, 202) 각각은 무선으로 전력을 수신할 수 있는 수신 코일(220)을 포함할 수 있다. 수신 코일(220) 역시 대략 나선 구조 또는 와선형으로 감긴 전선을 포함할 수 있다.
송신 코일(120)에 의하여 생성된 자기장(B)은 도 3에 도시된 바와 같이 수신 코일(220)의 내측을 통과할 수 있다. 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 자기장(B)으로 인하여 수신 코일(220)에는 전류(이하에서는 '유도 전류'라 한다)가 유도될 수 있다. 이와 같이, 시간적으로 변화하는 자기장(B)으로 인하여 유도 전류가 발생하는 현상을 전자기 유도 현상이라 한다.
이러한 유도 전류에 의하여 수신 코일(220)은 전류를 흐르게 할 수 있는 기전력을 발생시킬 수 있다. 수신 코일(220)의 기전전력에 의하여, 전기 장치(201, 202)에 전력이 공급되며, 전기 장치(201, 202)가 동작할 수 있다.
이처럼, 복수의 송신 코일들(121, 122)은 전자기 유도 현상을 이용하여 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)에 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
복수의 송신 코일들(121, 122)은 쿠킹 플레이트(102)의 아래에 미리 정해진 패턴으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 코일들(121, 122)은 열과 행을 맞춰 매트릭스(matrix)와 같이 배치될 수 있다. 다시 말해, 복수의 송신 코일들(121, 122)은 본체(101)의 전방으로부터 후방으로 미리 정해진 간격으로 배치되고, 본체(101)의 우측으로부터 좌측으로 미리 정해진 간격으로 배치될 수 있다.
복수의 송신 코일들(121, 122)은 제1 송신 코일(121)과 제2 송신 코일(122)을 포함할 수 있으며, 제1 송신 코일(121)과 제2 송신 코일(121)는 파워 스테이션(100)의 전방을 기준으로, 동일한 행에 배치될 수 있다. 다만, 복수의 송신 코일들(121, 122)의 배치는 도 2에 도시된 바에 한정되지 않으며, 복수의 송신 코일들(121, 122)은 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 송신 코일(121)과 제2 송신 코일(121)는 파워 스테이션(100)의 전방을 기준으로, 동일한 열에 배치될 수 있다.
상부 플레이트(102)의 일측에 마련된 컨트롤 패널(110)의 하측에는 컨트롤 패널(110)를 구현하는 회로 기판 어셈블리(110a)가 마련될 수 있다. 회로 기판 어셈블리(110a)는 컨트롤 패널(110)를 구현하기 위한 디스플레이, 스위치 소자, 집적 회로 소자 등과, 이들이 설치되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 포함하는 인쇄 회로 기판 어셈블리(Printed Board Assembly, PBA)일 수 있다.
회로 기판 어셈블리(110a)의 위치는 도 2에 도시된 바에 한정되지 않으며, 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 패널(120)가 본체(101)의 전면(101b)에 설치되는 경우, 회로 기판 어셈블리(110a)는 본체(101)의 전면(101b) 후방에 배치될 수 있다.
복수의 송신 코일들(121, 122)의 하측에는 복수의 송신 코일들(121, 122)을 구동하기 위한 인쇄 회로 기판 어셈블리(미도시)가 마련될 수 있다. 복수 인쇄 회로 기판 어셈블리에는 복수의 송신 코일들(121, 122)에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 회로와 복수의 송신 코일들(121, 122)의 동작을 제어하기 위한 제어 회로 등이 마련될 수 있다.
이상에 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)는 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송하기 위한 복수의 송신 코일들(121, 122)과, 복수의 송신 코일들(121, 122)을 가동하기 위한 구동 회로 및 제어 회로를 포함할 수 있다.
또한, 전기 장치(201, 202) 역시 파워 스테이션(100)으로부터 무선으로 전력을 수신하기 위한 수신 코일(220)과, 수신 코일(220)에 의하여 수신된 전력을 가공하는 수신 회로 및 제어 회로를 포함할 수 있다.
이하에서는 파워 스테이션(100) 및 전기 장치(201, 202)의 구성이 간략하게 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션과 전기 장치의 구성을 간략히 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)과 구동부(130)와 송신 감지부(140)와 제1 통신부(150)와 송신 제어부(160)를 포함한다. 또한, 전기 장치(201, 202)는 수신 코일(220)과 수신 감지부(230)와 전력 변환부(240)와 전기 부하(250)와 제2 통신부(260)와 보조 전원부(270)와 수신 제어부(280)를 포함한다.
파워 스테이션(100)의 송신 코일(120)는 전기적 에너지를 전자기적 및/또는 자기적 에너지로 전환할 수 있다. 다시 말해, 송신 코일(120)은 교류 전류(교류 전기장)를 공급받고 교류 자기장을 생성할 수 있다.
송신 코일(120)은 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)과 자기적으로 상호(mutual) 연관된다. 예를 들어, 송신 코일(120)과 수신 코일(220)은, 송신 코일(120)에 의하여 생성된 기장이 수신 코일(220)을 통과하도록, 배치될 수 있다. 송신 코일(120)과 수신 코일(220)은 평면 상의 와선형(spiral)으로 형성될 수 있으며, 송신 코일(120)의 중심축과 수신 코일(220)의 중심축은 대략 일치할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)과 전기적으로 공진하는 공진 캐패시터를 더 포함할 수 있다. 공진 캐패시터와 송신 코일(120) 사이의 공진에 의하여, 송신 코일(120)은 전력을 효율적으로 전송할 수 있는 주파수에서 동작할 수 있으며, 송신 코일(120)에 의한 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)과 수신 코일(220) 사이의 자기장(B)에 의한 전력 전송의 효율을 향상시키기 위하여 페라이트 부재(ferrite element)를 더 포함할 수 있다. 페라이트 부재는 송신 코일(120)에 의하여 생성된 자기장을 전기 장치(201, 202)를 향하여 안내하고, 누설되는 자기장을 차단할 수 있다.
또한, 파워 스테이션(100)는 송신 코일(120)과 구동부(130) 사이의 전력 전달의 효율을 향상시키기 위하여 임피던스 매칭 회로(impedance matching circutit)를 더 포함할 수 있다.
구동부(130)는 외부 전원(ES)으로부터 전력을 수신하고, 송신 제어부(160)의 제어에 따라 송신 코일(120)이 무선으로 전력을 전송하도록 송신 코일(120)에 전류를 제공할 수 있다.
구동부(130)는 인버터(131)를 포함한다. 인버터(131)는 외부 전원(ES)으로부터 수신된 전력을 미리 정해진 주파수의 교류 전력으로 변환하는 스위치 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인버터(131)는 크기와 방향이 변환하는 교류 전류를 송신 코일(120)에 제공할 수 있다. 또한, 인버터(131)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)에 전송하는 전력량을 조절하기 위하여, 출력 전류의 크기 및/또는 주파수를 변경할 수 있다.
송신 감지부(140)는 인버터(131)로부터 송신 코일(120)에 공급되는 구동 전류를 감지하는 송신 전류 센서(141)를 포함한다. 예를 들어, 송신 전류 센서(141)는 션트 저항을 포함하고 션트 저항 양단의 전위차를 측정할 수 있다. 다른 예로, 송신 전류 센서(141)는 홀 센서를 포함하고, 전류에 의한 자기장을 측정할 수 있다.
송신 전류 센서(141)는 측정된 전류에 대응하는 전기적 신호(예를 들어, 션트 저항 양단의 전위차 또는 홀 센서의 출력 코드)를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다. 송신 제어부(160)는 송신 전류 센서(141)의 출력 신호에 기초하여 송신 코일(120)에 공급되는 구동 전류의 크기를 식별할 수 있으며, 나아가 송신 코일(120)에 의하여 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전송되는 전력량을 산출할 수 있다.
제1 통신부(150)는 전기 장치(201, 202)와 통신할 수 있다. 제1 통신부(150)는 송신 코일(120)과 별도로 마련된 송신 안테나(151)를 포함할 수 있으며, 송신 안테나(151)를 통하여 전기 장치(201, 202)의 제2 통신부(260)와 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나(151)는 통신 효율을 위하여 송신 코일(120)의 내측 또는 외측에 송신 코일(120)과 동심원의 형태로 형성될 수 있다.
제1 통신부(150)는 다양한 무선 통신 표준을 통하여 제2 통신부(260)와 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(150)는 무선 랜 통신 또는 근거리 무선 통신을 이용하여 제2 통신부(260)와 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있다.
송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 전기 장치(201, 202)로부터 수신된 통신 데이터에 기초하여 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 공급하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 수신된 통신 데이터에 기초하여 전기 장치(201, 202)를 식별할 수 있다. 송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 전기 장치(201, 202)로부터 전력 송신에 관한 요청을 수신하고, 수신된 요청에 응답하여 송신 코일(120)의 출력을 조절하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
또한, 송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 수신된 통신 데이터를 통하여 전력 전송의 효율을 획득하고, 무선 전력 전송의 효율에 기초하여 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 정렬 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 정렬을 위한 기준 위치에 위치하는지 여부를 식별할 수 있다.
전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)은 전자기적 및/또는 자기적 에너지를 전기적 에너지로 전환할 수 있다. 다시 말해, 수신 코일(220)은 교류 자기장에 응답하여 교류 전류(교류 전기장)를 제공할 수 있다.
수신 코일(220)은 파워 스테이션(100)의 송신 코일(120)과 자기적으로 상호 연관된다. 수신 코일(220)은 송신 코일(120)에 의하여 생성된 교류 자기장에 의하여 교류 전류 및 교류 전압을 출력할 수 있다.
전기 장치(201, 202)는 또한 수신 코일(220)과 전기적으로 공진하는 공진 캐패시터를 더 포함할 수 있다. 공진 캐패시터와 수신 코일(220) 사이의 공진에 의하여, 수신 코일(220)은 전력을 효율적으로 수신할 수 있는 주파수에서 동작할 수 있으며, 수신 코일(220)을 통하여 전력 수신 효율이 향상될 수 있다.
전기 장치(201, 202)는 송신 코일(120)과 수신 코일(220) 사이의 자기장(B)에 의한 전력 수신의 효율을 향상시키기 위하여 페라이트 부재를 더 포함할 수 있다. 페라이트 부재는 파워 스테이션(100)에 의하여 전송된 자기장을 수신 코일(220)로 안내하고, 누설되는 자기장을 차단할 수 있다.
또한, 전기 장치(201, 202)는 수신 코일(220)과 전력 변환부(240) 사이의 전력 전달의 효율을 향상시키기 위하여 임피던스 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
수신 감지부(230)는 수신 코일(220)에서 전력 변환부(240)로 제공되는 수신 전류를 감지하는 수신 전류 센서(231)를 포함한다. 예를 들어, 수신 전류 센서(231)는 션트 저항 양단의 전위차를 측정하거나 전류에 의한 자기장을 측정할 수 있다.
수신 전류 센서(231)는 측정된 전류에 대응하는 전기적 신호(예를 들어, 션트 저항 양단의 전위차 또는 홀 센서의 출력 코드)를 수신 제어부(280)에 제공할 수 있다. 수신 제어부(280)는 수신 전류 센서(231)의 출력 신호에 기초하여 수신 코일(220)로부터 출력되는 전류의 크기를 식별할 수 있으며, 나아가 수신 코일(220)에 의하여 파워 스테이션(100)으로부터 수신된 전력량을 산출할 수 있다.
전력 변환부(240)는 수신 코일(220)로부터 교류 전력을 수신하고, 수신 제어부(280)의 제어에 따라 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.전력 변환부(240)는 정류기(241)와 DC/DC 컨버터(242)를 포함한다.
정류기(241)는 수신 코일(220)에 의하여 수신된 교류 전력을 정류하는 다이오드 브리지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 정류기(241)는 방향과 크기가 변화하는 교류 전압을 방향이 일정한 정류된 전압으로 변환하고, 방향과 크기가 변화하는 교류 전류를 방향이 일정한 정류된 전류로 변환할 수 있다. 또한, 정류기(241)는 정류된 전압의 크기를 일정하게 안정화하는 직류 링크 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
DC/DC 컨버터(242)는 정류기(241)에 의하여 정류/안정화된 전력의 전압을 변경할 수 있다. DC/DC 컨버터(242)는 예를 들어 정류기(241)로부터 출력되는 전력의 전압을 전기 부하(250)에 정격 전압에 부합되도록 변환하거나 또는 정류기(241)로부터 출력되는 전력의 전압을 제2 통신부(260) 및/또는 수신 제어부(280)의 정격 전압에 부합되도록 변환할 수 있다.
경우에 따라 전력 변환부(240)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 전기 부하(250)가 오직 열을 발생하는 경우, 수신 코일(220)의 교류 전력이 그대로 전기 부하(250)에 제공될 수 있다.
반면, 전기 부하(250)가 예를 들어 모터 또는 발광 다이오드 등을 포함하는 경우, 수신 코일(220)의 교류 전력이 그대로 전기 부하(250)에서 이용될 수 없다. 이러한 경우, 전력 변환부(240)가 요구된다.
전기 부하(250)는 전기 에너지를 열 및/또는 광 및/또는 운동(회전 및/또는 병진)으로 변환하는 구성일 수 있다. 뿐만 아니라 전기 부하(250)는 전기 에너지를 저장하는 구성일 수도 있다. 예를 들어, 전기 부하(250)는 대상물을 가열하는 히터 또는 대상물을 광을 조사하는 발광 다이오드 또는 대상물을 회전시키는 모터 또는 전기 에너지를 저장하는 배터리 등을 포함할 수 있다.
전기 부하(250)는 그 종류에 따라 다양한 전기적 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 히터는 전기적 저항으로 작용하며, 모터는 인덕터로서 작용할 수 있다. 또한, 배터리는 캐패시터로서 작용할 수 있다.
제2 통신부(260)는 파워 스테이션(100)과 통신할 수 있다. 제2 통신부(260)는 수신 코일(220)과 별도로 마련된 수신 안테나(261)를 포함할 수 있으며, 수신 안테나(261)를 통하여 파워 스테이션(100)의 제1 통신부(150)와 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 수신 안테나(261)는 통신 효율을 위하여 수신 코일(220)의 내측 또는 외측에 수신 코일(220)과 동심원의 형태로 형성될 수 있다.
제2 통신부(260)는 무선 랜 또는 근거리 무선 통신 등의 통신 표준을 이용하여 제1 통신부(150)와 무선으로 데이터를 주고 받을 수 있다.
보조 전원부(270)는 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)으로부터 전력을 공급받지 못하는 동안 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)으로부터 전력을 공급받기 위하여 수신 제어부(280) 및 제2 통신부(260)에 전력을 공급할 수 있다.
예를 들어, 보조 전원부(270)는 배터리를 포함할 수 있다. 보조 전원부(270)는, 파워 스테이션(100)가 전기 장치(201, 202)를 검색하기 위하여 제1 통신부(150)의 안테나를 통하여 방출하는 저전력의 무선 신호를 제2 통신부(260)의 안테나를 통하여 수신함으로써, 전력을 수집할 수 있다. 또한, 보조 전원부(270)는 파워 스테이션(100)가 전기 장치(201, 202)를 검색하기 위하여 송신 코일(120)을 통하여 방출하는 저전력의 자기장을 수신 코일(220)을 통하여 수신함으로써, 전력을 수집할 수 있다.
보조 전원부(270)는 배터리에 저장된 전력 또는 안테나/수신 코일을 통하여 수집된 전력을 수신 제어부(280) 및/또는 제2 통신부(260)에 제공할 수 있다.
전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)으로부터 전력을 공급받지 못하는 동안 수신 제어부(280) 및/또는 제2 통신부(260)는 보조 전원부(270)로부터 제공된 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
수신 제어부(280)는 파워 스테이션(100)로부터 무선으로 전력을 수신하도록 전력 변환부(240)를 제어할 수 있다. 또한, 수신 제어부(280)는 효율적인 전력 전송을 위하여 파워 스테이션(100)으로부터 수신된 전력량 및/또는 파워 스테이션(100)으로부터 수신된 무선 통신 신호의 세기 등을 포함하는 정보를 파워 스테이션(100)에 제공할 수 있다.
수신 제어부(280)는, 파워 스테이션(100)으로부터 안정적으로 전력을 수신하는 동안, 사용자 입력에 응답하여 서비스를 제공하도록 전기 부하(250)를 제어할 수 있다.
이처럼, 파워 스테이션(100)은 무선으로 전기 장치(201, 202)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)이 송신 코일(120)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 정렬을 위한 기준 위치에 위치하는지 여부를 식별할 수 있다.
이하에서는 파워 스테이션(100)의 구성 및 각 구성의 기능이 더욱 자세하게 설명된다.
도 5는 일 실시예에 의한 무선 파워 스테이션의 구성을 도시한다. 도 6는 도 5에 도시된 제1 인버터 및 제1 송신 코일의 일 예를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 컨트롤 패널(110)과, 복수의 송신 코일들(121, 122)과, 구동부(130)와, 송신 감지부(140)와, 제1 통신부(150)와, 송신 제어부(160)를 포함한다.
컨트롤 패널(110)는 사용자로부터 제어 명령을 수신하는 사용자 입력부(111)와, 파워 스테이션(100)의 동작에 관한 영상을 표시하는 디스플레이(112)를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(111)는 미리 정해진 제어 명령을 수신하는 입력 버튼과 디스플레이(112)에 표시되는 영상에 따라 다양한 제어 명령을 수신할 수 있는 터치 패드 등을 포함할 수 있다. 터치 패드는 사용자로부터 터치 입력을 수신하고, 수신된 터치 입력의 좌표를 송신 제어부(160)에 전달할 수 있다. 송신 제어부(160)는 터치 입력의 좌표에 기초하여 사용자의 제어 명령을 식별할 수 있다.
입력 버튼은 미리 정해진 제어 명령을 사용자로부터 수신하고 사용자의 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 송신 제어부(160)로 전달하는 복수의 버튼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 버튼은 파워 스테이션(100)의 전원 온/오프 명령을 수신하는 동작 버튼, 파워 스테이션(100)의 코일들(120)이 출력하는 자기장 및/또는 전자기장의 세기를 수신하는 파워 업 버튼 및 파워 다운 버튼 등을 포함할 수 있다.
입력 버튼은 다양한 형태의 버튼(또는 스위치)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 입력 버튼은 예를 들어 푸시 버튼, 슬라이드 버튼, 토글 버튼, 터치 버튼, 다이얼 등으로 구현될 수 있다.
디스플레이(112)는 파워 스테이션(100)의 동작에 관한 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(112)는 파워 스테이션(100)의 코일들(120)이 동작하는지 여부와, 코일들(120)이 출력하는 자기장 및/또는 전자기장의 세기 등을 나타내는 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이(112)는 다양한 형태의 디스플레이 수단을 포함할 수 있다. 디스플레이(112)는 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(Organic (Light Emitting Diode, OLED) 등을 포함할 수 있다.
사용자 입력부(111)와 디스플레이(112)는 일체로 마련될 수 있다. 예를 들어, 터치 패드와 디스플레이는 일체로 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)을 형성할 수 있다. 디스플레이는 사용자의 터치 입력을 수신하기 위한 영상을 표시하고, 터치 패드는 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 송신 제어부(160)는 사용자의 터치 입력의 좌표에 기초하여 사용자의 제어 명령을 식별할 수 있다.
이처럼, 컨트롤 패널(110)는 사용자로부터 제어 명령을 수신하고, 사용자의 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 송신 제어부(160)로 전달할 수 있다. 또한, 컨트롤 패널(110)는 송신 제어부(160)로부터 파워 스테이션(100)의 동작에 관한 정보를 수신하고 파워 스테이션(100)의 동작을 나타내는 영상을 표시할 수 있다.
파워 스테이션(100))이 쿠킹 플레이트(102) 상에 놓여지면, 복수의 송신 코일들(121, 122) 각각(121, 122)은 파워 스테이션(100)에 전력을 제공하기 위한 자기장 및/또는 전자기장을 생성할 수 있다.
복수의 송신 코일들(121, 122)은 앞서 설명된 바와 같이 제1 송신 코일(121)과, 제2 송신 코일(122)을 포함할 수 있으며, 제1 송신 코일(121)과 제2 송신 코일(122)는 상부 플레이트(102)의 좌우 방향으로 나란히 배치될 수 있다.
구동부(130)는 외부 전원(ES)으로부터 전력을 공급받고, 송신 제어부(160)의 구동 제어 신호에 따라 복수의 송신 코일들(121, 122)에 구동 전류를 공급할 수 있다. 구체적으로, 구동부(130)는 송신 제어부(160)의 제어 신호에 따라 복수의 송신 코일들(121, 122)에 교류 전압을 인가하고 교류 전류(구동 전류)를 출력할 수 있다.
구동부(130)는 제1 인버터(131a) 및 제2 인버터(131b)를 포함한다.
제1 및 제2 인버터(131a, 131b)는 각각 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)에 교류 전압을 인가하고 교류 전류를 공급할 수 있다. 제1 인버터(131a)는 제1 송신 코일(121)에 구동 전류를 공급하고, 제2 인버터(131b)는 제2 송신 코일(122)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 인버터(131a)는 제1 송신 코일(121)과 연결될 수 있다.
제1 인버터(131a)는 제1 송신 코일(121)로의 구동 전류 공급을 허용하거나 차단하는 제1 인버터 스위치(Q1) 및 제2 인버터 스위치(Q2)와, 제1 송신 코일(121)과 함께 공진을 일으키는 제1 공진 캐패시터(C1) 및 제2 공진 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다.
제1 인버터 스위치(Q1)의 일단은 양의 단자(P)와 연결되고, 제2 인버터 스위치(Q2)의 일단은 제2 음의 단자(N)와 연결되고, 제1 인버터 스위치(Q1)의 타단은 제2 인버터 스위치(Q2)의 타단과 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)는 양의 단자(P)와 음의 단자(N) 사이에 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)는 10kHz (kilohertz) 내지 100kHz의 고속으로 턴온/턴오프될 수 있으며, 응답속도가 빠른 3단자 반도체 소자 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)는 각각 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT), 사이리스터(thyristor) 등을 포함할 수 있다.
제1 공진 캐패시터(C1)의 일단은 양의 단자(P)와 연결되고, 제2 공진 캐패시터(C2)의 일단은 제2 음의 단자(N)와 연결되고, 제1 공진 캐패시터(C1)의 타단은 제2 공진 캐패시터(C2)의 타단과 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 공진 캐패시터(C1)와 제2 공진 캐패시터(C2)는 양의 단자(P)와 음의 단자(N) 사이에 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 송신 코일(121)은 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)가 연결된 제1 노드(N1)와 제1 공진 캐패시터(C1)과 제2 공진 캐패시터(C2)가 연결된 제2 노드(N2) 사이에 마련될 수 있다. 다시 말해, 제1 송신 코일(121)의 일단은 제1 노드(N1)와 연결되고, 제1 송신 코일(121)의 타단은 제2 노드(N2)와 연결될 수 있다.
제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)는 송신 제어부(160)의 제어 신호에 의하여 턴온/턴오프될 수 있다. 또한, 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)의 턴온/턴오프에 따라, 전류는 제1 인버터 스위치(Q1), 제1 송신 코일(121) 및 제2 공진 캐패시터(C2)를 통과하여 흐르거나, 제1 공진 캐패시터(C1), 제1 송신 코일(121) 및 제2 인버터 스위치(Q2)를 통과하여 흐를 수 있다.
이처럼, 제1 인버터(231)에 포함된 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)의 턴온/턴오프에 따라 제1 송신 코일(121)에 흐르는 전류의 크기 및 방향이 변화할 수 있다. 다시 말해, 제1 인버터(231)로부터 제1 송신 코일(121)에 교류 전류가 공급될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 턴온/턴오프에 따라 제1 송신 코일(121)과 제1 및 제2 공진 캐패시터(C1, C2) 사이에서 공진 발생하며, 제1 송신 코일(121)과 제1 및 제2 공진 캐패시터(C1, C2) 사이에서 공진에 의하여 제1 송신 코일(121)에 교류 전류가 흐를 수 있다.
송신 감지부(140)는 제1 전류 센서(141a) 및 제2 전류 센서(141b)를 포함한다.
제1 및 제2 전류 센서(141a, 141b)는 각각 제1 및 제2 인버터(131a, 131b)에서 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)에 공급되는 구동 전류의 크기 및 방향을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전류 센서(141a, 141b) 각각은 션트 저항 양단의 전위차를 측정하거나 전류에 의한 자기장을 측정할 수 있다.
제1 및 제2 전류 센서(141a, 141b)는 측정된 전류에 대응하는 전기적 신호(예를 들어, 션트 저항 양단의 전위차 또는 홀 센서의 출력 코드)를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다. 송신 제어부(160)는 송신 전류 센서(141)의 출력 신호에 기초하여 송신 코일(120)에 공급되는 구동 전류의 크기를 식별할 수 있으며, 나아가 송신 코일(120)에 의하여 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전송되는 전력량을 산출할 수 있다.
제1 통신부(150)는 무선 랜 모듈(152)과 근거리 통신 모듈(153)을 포함한다.
무선 랜 모듈(152)은 접속 중계기(Access Point, AP)와 무선으로 데이터를 주고받을 수 있으며, 나아가 접속 중계기를 통하여 전기 장치(201, 202)와 데이터를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 무선 랜 모듈(152)은 접속 중계기를 통하여 인트라넷 등의 지역 네트워크(Local Network) 및/또는 인터넷 등의 광역 네트워크(Wide Network)에 접속할 수 있다. 뿐만 아니라, 전기 장치(201, 202) 역시 지역 네트워크 및/또는 광역 네트워크에 접속할 수 있으며, 무선 랜 모듈(152)은 지역 네트워크 및/또는 광역 네트워크를 통하여 전기 장치(201, 202)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
무선 랜 모듈(152)은 예를 들어 와이파이(WiFiTM) 통신 규약을 이용하여 접속 중계기와 무선으로 데이터를 주고받을 수 있다. 또한, 전기 장치(201, 202) 역시 이용하여 접속 중계기와 무선으로 데이터를 주고받을 수 있다.
근거리 통신 모듈(153)은 전기 장치(201, 202)와 직접 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 모듈(153)은 전기 장치(201, 202)에 직접 무선 신호를 전송하고, 전기 장치(201, 202)로부터 직접 전송된 무선 신호를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(153)은 예를 들어 와이파이 다이렉트(WiFi DirectTM) 통신 규약 또는 블루투스(BluetoothTM) 통신 규약 또는 엔에프씨(NF) 통신 규약을 이용하여 전기 장치(201, 202)와 무선으로 데이터를 주고받을 수 있다.
무선 랜 모듈(152)과 근거리 통신 모듈(153)은 각각 제1 송신 코일(121)과 제2 송신 코일(122)과 별도로 마련된 전용의 안테나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 근거리 통신 모듈(153)은 전용의 제1 및 제2 안테나(151a, 151b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 안테나(151a, 151b)는 각각 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)의 내측 또는 외측에 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)과 동심원의 형태로 형성될 수 있다.
송신 제어부(160)는, 상부 플레이트(102) 상에 전기 장치(201, 202)가 놓여졌는지 여부에 기초하여, 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 공급하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)의 감지에 기초하여 복수의 코일들(120) 중 적어도 하나의 코일을 선택하고, 선택된 코일에 구동 전류를 공급하도록 구동부(130)을 제어할 수 있다.
송신 제어부(160)는 복수의 코일들(120)을 통하여 상부 플레이트(102) 상에 물체가 놓여졌는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 복수의 코일들(120)에 감지를 위한 전류를 공급하도록 구동부(130)를 제어하고, 복수의 코일들(120)의 전류에 기초하여 상부 플레이트(102) 상에 물체가 놓여졌는지 여부를 식별할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 상부 플레이트(102) 상에 물체가 놓여진 것이 식별된 것에 기초하여, 물체에 무선 신호를 전송하도록 근거리 통신 모듈(153)을 제어할 수 있다. 송신 제어부(160)는, 물체로부터 무선 신호가 수신되는지 여부에 기초하여, 물체가 무선으로 전력을 수신할 수 있는 전기 장치(201, 202)인지 여부를 식별할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 전기 장치(201, 202)와 통신 중에, 통신 신호의 세기에 기초하여, 송신 코일(120)이 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 정렬을 위한 기준 위치에 위치하는지 여부를 식별할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것에 기초하여, 사용자에게 경고할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 기준 위치에 위치하지 아니한 것에 기초하여 사용자에게 경고할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 상부 플레이트(102) 상에 전기 장치(201, 202)가 놓여진 것이 식별된 것에 기초하여, 송신 코일(120)에 구동 전류를 공급하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
송신 제어부(160)는 프로세서(161)와 메모리(162)를 포함할 수 있다.
메모리(162)는 조리 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램과 제어 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(162)는 구동부(130)를 제어하기 위한 구동 프로그램과 구동 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(162)는 프로세서(161)의 처리 결과 등을 임시로 기억할 수 있다.
메모리(162)는 프로세서(161)의 요청에 따라 프로그램 및/또는 데이터를 저장하고, 저장된 프로그램 및/또는 데이터를 프로세서(161)에 제공할 수 있다.
메모리(162)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리과, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플래시 메모리(flash memory) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 메모리(162)로부터 제공된 프로그램에 따라 메모리(162)의 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 구동부(130) 및 컨트롤 패널(110) 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(161)는 논리 연산 회로, 산술 연산 회로 및 기억 회로 등을 포함할 수 있다.
메모리(162)와 프로세서(161)는 각각 별도의 집적 회로(integrated circuit, ic)로 구현되거나, 메모리(162)와 프로세서(161)가 일체로 하나의 집적 회로로 구현될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터의 동작 주파수에 따른 제1 송신 코일의 전력 전송 세기의 일 예 도시한다. 도 8은 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터로부터 제1 송신 코일에 제공되는 구동 전류의 일 예를 도시한다. 도 9는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 제1 인버터로부터 제1 송신 코일에 제공되는 구동 전류의 다른 일 예를 도시한다.
제1 송신 코일(121)에 공급되는 구동 전류(전력)은 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 턴온/턴오프 주파수(스위칭 주파수)에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 즉 제1 송신 코일(121)에 의하여 전기 장치(201, 202)에 전송되는 전력량은 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수에 따라 변화할 수 있다.
예를 들어, 제1 송신 코일(121)에 공급되는 전력은 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 제1 송신 코일(121)과 제1 및 제2 공진 캐패시터(C1, C2) 사이의 공진 주파수(f0)와 동일할 때 최대가 될 수 있다.
제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)보다 크면 스위칭 주파수가 커질수록 제1 송신 코일(121)에 공급되는 전력이 감소할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)가 공진 주파수(f0)보다 큰 제1 주파수(f1)로 스위칭할 때 제1 송신 코일(121)에 공급되는 전력은 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)가 제1 주파수(f1)보다 큰 제2 주파수(f2)로 스위치할 때의 제1 송신 코일(121)에 공급되는 전력보다 크다.
또한, 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)보다 크면 스위칭 주파수가 커질수록 제1 송신 코일(121)에 의하여 생성되는 자기장(B)의 세기가 감소할 수 있다.
제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)보다 작으면 스위치 주파수가 작아질수록 제1 송신 코일(121)에 공급되는 전력이 감소할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 공진 주파수(f0)보다 작으면 스위칭 주파수가 작아질수록 제1 송신 코일(121)에 의하여 생성되는 자기장(B)의 세기가 감소할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 제1 인버터(231)에 포함된 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 동작에 의하여 제1 송신 코일(121)에 교류 전력이 공급되며, 제1 송신 코일(121)은 자기장(B)을 생성할 수 있다. 제1 송신 코일(121)에 의하여 생성되는 자기장(B)의 세기는 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수에 따라 변화할 수 있다. 제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수가 공진 주파수보다 크면 스위칭 주파수가 증가할수록 제1 송신 코일(121)에 의하여 생성되는 자기장(B)의 세기는 감소할 수 있다.
또한, 제1 인버터(131a)에 의하여 제1 송신 코일(121)에 제공되는 구동 전류는 예를 들어 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 구동 전류는 예를 들어 10kHz에서 100kHz 사이의 주파수를 가지는 캐리어(C1)를 포함할 수 있다. 캐리어(C1)는 제1 인버터 스위치(Q1)의 턴온/턴오프에 의한 제1 송신 코일(121)과 제1 및 제2 공진 캐패시터(C1, C2) 사이의 공진에 의하여 생성될 수 있다.
이때, 캐리어(C1)의 진폭(캐리어 C1의 포락선, E1)은 정현파의 형태로 변화할 수 있다. 포락선(E1)은 예를 들어 50Hz 또는 60Hz의 정현파일 수 있다. 포락선(E1)의 주파수는 예를 들어 외부 전원(ES)의 주파수와 동일할 수 있다.
정현파 형태인 포락선(E1)은 주기적으로 "0"이 될 수 있다. 캐리어(C1)의 포락선(E1)이 "0"이 될 때에는, 송신 코일(120)에 구동 전류가 공급되지 아니하며, 송신 코일(120)을 통하여 전력이 전기 장치(201, 202)로 전송되지 아니할 수 있다. 다시 말해, 전력이 중지되는 휴지 구간(Tslot)이 존재한다.
구체적으로, 파워 스테이션(100)의 동작은 전기 장치(201, 202)로 전력을 공급하는 전송 구간(Tpower)과 전기 장치(201, 202)로의 전력 공급이 중지되는 휴지 구간(Tslot)으로 구획될 수 있다.
휴지 구간(Tslot) 동안에, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)와의 통신을 통하여 전기 장치(201, 202)와 데이터를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 파워 스테이션(100)은 휴지 구간(Tslot) 동안 전기 장치(201, 202)의 동작에 관한 정보를 획득할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 구동 전류는 예를 들어 10kHz에서 100kHz 사이의 주파수를 가지는 캐리어(C2)를 포함할 수 있다.
이때, 캐리어(C2)의 진폭(캐리어 C2의 포락선 E2)은 구형파의 형태로 변화할 수 있다. 포락선(E2)은 예를 들어 50Hz 또는 60Hz의 정현파일 수 있다.
구형파 형태인 포락선(E2)은 주기적으로 "0"이 될 수 있다. 다시 말해, 전력이 중지되는 휴지 구간(Tslot)이 존재한다. 파워 스테이션(100)의 동작은 전송 구간(Tpower)과 휴지 구간(Tslot)으로 구획되며, 휴지 구간(Tslot) 동안 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 동작에 관한 정보를 획득할 수 있다.
이하에서는, 파워 스테이션(100)의 동작이 설명된다.
도 10은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다. 도 11은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬되지 아니한 일 예를 도시한다. 도 12는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬된 일 예를 도시한다.
도 10, 도 11 및 도 12와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 일 예(1000)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상을 검색하고 식별한다(1010).
송신 제어부(160)는 상부 플레이트(102) 위에 무선으로 전력을 전송할 대상이 놓여졌는지 여부를 주기적으로 식별할 수 있다.
예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)에 물체의 감지를 위한 감지 전류를 공급하도록 제1 및 제2 인버터(131b)를 제어할 수 있다. 제1 및 제2 인버터(131a, 131b)는 송신 제어부(160)의 제어에 따라 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)을 물체의 감지를 위한 저전력의 교류 전압을 인가할 수 있다.
제1 및 제2 전류 센서(141a, 141b)는 물체의 감지를 위한 저전력의 교류 전압에 의하여 제1 및 제2 송신 코일(121, 122)에 공급되는 전류(제1 및 제2 송신 코일에 흐르는 전류)를 측정하고, 측정된 전류에 대응하는 전기적 신호를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다.
송신 제어부(160)는 제1 및 제2 전류 센서(141a, 141b)의 출력 신호(제1 및 제2 송신 코일에 흐르는 전류)에 기초하여 상부 플레이트(102) 위에 물체가 놓여졌는지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 송신 제어부(160)는 물체가 제1 송신 코일(121)에 대응하는 위치에 놓여졌는지 또는 제2 송신 코일(122)에 대응하는 위치에 놓여졌는지를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신을 시도한다(1020).
송신 제어부(160)는 상부 플레이트(102) 위에 물체가 놓여진 것이 식별된 것에 기초하여 대상 물체와의 통신을 시도할 수 있다.
예를 들어, 송신 제어부(160)는 물체의 응답을 요청하는 요청 신호를 무선으로 전송하도록 제1 통신부(150)를 제어할 수 있다. 제1 통신부(150)는 송신 안테나(151)를 통하여 요청 신호를 전송하고, 물체의 응답 신호를 대기할 수 있다.
송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 미리 정해진 시간 이내에 물체의 응답 신호를 수신한 것에 기초하여 물체가 무선으로 전력을 전송할 전기 장치(201, 202)인 것을 식별할 수 있다. 또한, 송신 제어부(160)는 제1 통신부(150)를 통하여 미리 정해진 시간 이내에 물체의 응답 신호를 수신하지 아니한 것에 기초하여 물체가 무선으로 전력을 전송할 대상이 아닌 것을 식별할 수 있다.
예를 들어, 전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)의 요청 신호에 응답하여 전기 장치(201, 202)의 식별 정보를 포함하는 응답 신호를 파워 스테이션(100)에 전송할 수 있다. 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)의 응답 신호에 기초하여 전기 장치(201, 202)를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 통신을 위한 무선 신호의 수신 세기를 획득한다(1030).
송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)으로부터 수신된 무선 신호의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(150)는 송신 안테나(151)를 통하여 수신된 무선 신호의 세기를 측정하고, 측정된 무선 신호의 세기를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다.
송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)으로부터 수신한 무선 신호의 세기에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)의 요청 신호에 응답하여 수신 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 응답 신호를 파워 스테이션(100)에 전송할 수 있다. 수신 신호의 세기에 관한 정보는 다양한 포맷으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 수신 신호의 세기에 관한 정보는 수신 신호 강도(Receive Signal Strength Indicator)를 포함할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬되었는지 여부를 식별한다(1040).
송신 제어부(160)는 획득된 무선 신호의 세기에 기초하여 파워 스테이션(100)의 송신 코일(120)이 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 정렬을 위한 기준 위치에 위치하는지 여부를 식별할 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 전기 장치(200)의 수신 코일(220)이 파워 스테이션(100)의 송신 코일(120)과 정렬되지 아니하면 송신 코일(120)로부터 수신 코일(220)로의 전력 전송의 효율이 저감될 수 있다. 구체적으로, 수신 코일(220)의 중심축과 송신 코일(120)의 중심축 사이의 거리(D)가 기준 거리보다 크면 송신 코일(120)로부터 수신 코일(220)로의 전력 전송의 효율이 기준 값보다 작아질 수 있다.
송신 제어부(160)는 전기 장치(200)와의 통신에 이용된 무선 신호의 세기에 기초하여 수신 코일(220)이 송신 코일(120)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 근거리 통신 모듈(153)의 송신 안테나(151)의 중심축은 송신 코일(120)의 중심축과 대략 일치할 수 있다. 따라서, 수신 코일(220)의 중심축과 송신 코일(120)의 중심축 사이의 거리(D)가 기준 거리보다 크면 송신 안테나(151)의 중심축과 수신 안테나(261)의 중심축 사이의 거리가 기준 거리보다 클 수 있다. 그로 인하여, 파워 스테이션(100) 또는 전기 장치(200)가 수신하는 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 작아질 수 있다.
따라서, 송신 제어부(160)는 획득된 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 작으면 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것을 식별할 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 수신 코일(220)의 중심축과 송신 코일(120)의 중심축 사이의 거리(D)가 기준 거리보다 작으면 송신 코일(120)로부터 수신 코일(220)로의 전력 전송의 효율이 기준 값보다 클 수 있다. 또한, 수신 코일(220)의 중심축과 송신 코일(120)의 중심축 사이의 거리(D)가 기준 거리보다 작으면 파워 스테이션(100) 또는 전기 장치(200)가 수신하는 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 클 수 있다.
따라서, 송신 제어부(160)는 획득된 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 크거나 같으면 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것을 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬되지 아니한 것이 식별되면(1040의 아니오), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과의 비정렬을 표시한다(1050).
송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)로부터 수신된 무선 신호의 수신 세기 및/또는 전기 장치(201, 202)가 수신한 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니하면, 송신 코일(120)로부터 수신 코일(220)로의 전력 전송의 효율이 무선 전력 전송을 허용하는 기준 값보다 낮아질 수 있다.
송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것에 기초하여, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니함을 나타내는 메시지를 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)를 상부 플레이트(102) 상에 다시 위치시킬 것을 요청하는 메시지를 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것에 기초하여, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니함을 나타내는 메시지를 사용자의 사용자 단말에 전송하도록 무선 랜 모듈(152)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)를 상부 플레이트(102) 상에 다시 위치시킬 것을 요청하는 메시지를 사용자 단말에 전송하도록 무선 랜 모듈(152)을 제어할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 디스플레이(112)에 메시지를 표시하는 동안, 전기 장치(201, 202)와 통신하고 무선 신호의 세기를 획득하고 전기 장치(201, 202)와 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬된 것이 식별되면(1040의 예), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 무선으로 전력을 전송한다(1060).
송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것에 기초하여, 송신 코일(120)를 통하여 무선으로 전력을 전송하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 송신 코일(121)에 교류 전류를 공급하도록 제1 인버터(131a)의 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)를 교대로 턴온 및 턴오프할 수 있다.
제1 및 제2 인버터 스위치(Q1, Q2)이 턴온/턴오프에 의하여, 제1 송신 코일(121)에 교류 전류가 제공되며, 제1 송신 코일(121)은 교류 자기장을 제공할 수 있다. 교류 자기장에 의하여 수신 코일(220)에 교류 전류가 유도되며, 전기 장치(201, 202)에 전력이 공급될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 통신 중에 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있으며, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부에 기초하여 사용자에게 전기 장치(201, 202)의 재배치를 요청할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 13은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 13와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 일 예(1100)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 무선으로 전력을 전송한다(1110).
앞서 설명된 바에 같이, 송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것에 기초하여, 송신 코일(120)를 통하여 무선으로 전력을 전송하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력 전송 동작의 휴지 구단 동안 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신한다(1120).
앞서 도 8 및 도 9와 함께 설명된 바와 같이, 전력 전송 동작은 전기 장치(201, 202)로 전력을 공급하는 전송 구간(Tpower)과 전기 장치(201, 202)로의 전력 공급이 중지되는 휴지 구간(Tslot)으로 구획될 수 있다.
전송 구간(Tpower) 동안에, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
휴지 구간(Tslot) 동안에, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)와 데이터를 주고받도록 근거리 통신 모듈(153)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)의 동작 정보를 수신하거나 또는 전기 장치(201, 202)의 통신 신호의 수신 세기를 수신할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 통신을 위한 무선 신호의 수신 세기를 획득한다(1130).
송신 제어부(160)는, 휴지 구간(Tslot) 동안, 전기 장치(201, 202)으로부터 수신된 무선 신호의 세기를 측정할 수 있다. 또한, 송신 제어부(160)는, 휴지 구간(Tslot) 동안, 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)으로부터 수신한 무선 신호의 세기에 관한 정보를 수신할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬되었는지 여부를 식별한다(1140).
송신 제어부(160)는 획득된 무선 신호의 세기에 기초하여 파워 스테이션(100)의 송신 코일(120)이 전기 장치(201, 202)의 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
동작 1140은 도 10에 도시된 동작 1040과 대략 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬되지 아니한 것이 식별되면(1140의 아니오), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 중지한다(1150).
파워 스테이션(100)은, 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)에 놓여진 때에 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것에 기초하여, 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
이후, 전기 장치(201, 202)가 상부 플레이트(102) 상에 이동할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전기 장치(201, 202)를 이동시키거나 또는 전기 장치(201, 202)의 동작에 의하여 전기 장치(201, 202)가 이동할 수 있다.
송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 중에 전기 장치(201, 202)가 이동하면, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니하게 될 수 있다. 다시 말해, 전기 장치(201, 202)의 이동에 의하여 송신 코일(120)과 수신 코일(220) 사이의 정렬이 해제될 수 있다.
이처럼, 송신 코일(120)과 수신 코일(220) 사이의 정렬이 해제되면, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)로 전력을 전송하는 것을 중지하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 인버터 스위치(Q1)와 제2 인버터 스위치(Q2)를 모두 오프시킬 수 있다.
이후, 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과의 비정렬을 표시한다(1160).
동작 1160은 도 10에 도시된 동작 1050과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬된 것이 식별되면(1140의 예), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 계속한다(1170).
동작 1170은 도 10에 도시된 동작 1060과 동일할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송하는 중에 전기 장치(201, 202)과 통신하고, 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부에 기초하여 전기 장치(201, 202)로 전력을 전송하는 것을 중지하고, 사용자에게 전기 장치(201, 202)의 재배치를 요청할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은, 파워 스테이션(100)의 동작 중의 전기 장치(201, 202)의 이동에 의한 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 비정렬을 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 14는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 근거리 통신 모듈의 송신 안테나의 일 예를 도시한다.
도 5에는 송신 코일(120)의 내측 또는 외측에 송신 코일(120)과 동심원의 형태로 배치된 송신 안테나(151)가 도시되었다. 그러나, 송신 안테나(151)는 도 5에 도시된 바에 한정되지 아니한다.
송신 안테나(151)는 송신 코일(120)의 인근에 배치될 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나(151)는 도 14에 도시된 바와 같이 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주 상에 배치될 수 있다.
송신 안테나(151)는 제1 보조 안테나(151c), 제2 보조 안테나(151d), 제3 보조 안테나(151e) 및 제4 안테나(151f)를 포함하며, 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)는 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치될 수 있다.
또한, 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)는 서로간의 거리가 최대가 되도록 미리 정해진 각도 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)는 서로간의 각도 간격이 대략 90도가 되도록 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치될 수 있다.
송신 안테나(151)가 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치됨으로써, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)와의 통신을 통하여 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)를 통하여 수신된 무선 신호의 수신 세기를 측정할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 제1 보조 안테나(151c)를 통한 전기 장치(201, 202)와 통신 중에 무선 신호의 제1 수신 세기를 측정하고, 제2 보조 안테나(151d)를 통한 전기 장치(201, 202)와 통신 중에 무선 신호의 제2 수신 세기를 측정하고, 제3 보조 안테나(151e)를 통한 전기 장치(201, 202)와 통신 중에 무선 신호의 제3 수신 세기를 측정하고, 제4 안테나(151f)를 통한 전기 장치(201, 202)와 통신 중에 무선 신호의 제4 수신 세기를 측정할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 측정된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리를 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 제1 수신 세기에 기초하여 제1 보조 안테나(151c)와 수신 안테나(261) 사이의 제1 거리를 산출하고, 제2 수신 세기에 기초하여 제2 보조 안테나(151d)와 수신 안테나(261) 사이의 제2 거리를 산출하고, 제3 수신 세기에 기초하여 제3 보조 안테나(151e)와 수신 안테나(261) 사이의 제3 거리를 산출하고, 제4 수신 세기에 기초하여 제4 안테나(151f)와 수신 안테나(261) 사이의 제4 거리를 산출할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리에 기초하여 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치를 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 제1 거리, 제2 거리, 제3 거리 및 제4 거리에 기초하여 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치를 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
또한, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되기 위하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)를 식별된 방향으로 이동하도록 안내하는 영상을 디스플레이(112)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 파워 스테이션(100)은 제1 거리, 제2 거리, 제3 거리 및 제4 거리 중 가장 큰 값에 기초하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 식별할 수 있다. 제4 안테나(151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리를 나타내는 제4 거리가 최대 값이면, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)를 제4 안테나(151f)를 향하여 이동하도록 안내하는 영상을 디스플레이(112)에 표시할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 송신 안테나(151)를 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치함으로써, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치를 식별할 수 있으며, 수신 코일(220)과 정렬되기 위하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 식별할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다. 도 16은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와 정렬되지 아니한 일 예를 도시한다.
도 15 및 도 16와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 일 예(1200)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상을 검색하고 식별한다(1210), 무선으로 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신을 시도한다(1220).
동작 1210 및 동작 1220은 도 10에 도시된 동작 1010 및 동작 1020과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)를 통한 무선 신호의 수신 세기를 획득한다(1230).
송신 제어부(160)는 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)를 통하여 수신된 무선 신호의 세기를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(150)는 제1 보조 안테나(151c), 제2 보조 안테나(151d), 제3 보조 안테나(151e) 및 제4 안테나(151f)를 통하여 수신된 무선 신호의 크기를 측정하고, 측정된 무선 신호의 세기를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다.
송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 파워 스테이션(100)의 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)로부터 수신한 무선 신호의 세기에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)가 제1 보조 안테나(151c), 제2 보조 안테나(151d), 제3 보조 안테나(151e) 및 제4 안테나(151f)로부터 수신한 무선 신호의 세기에 관한 정보를 획득할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬되었는지 여부를 식별한다(1240).
송신 제어부(160)는 획득된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리를 식별할 수 있다. 송신 제어부(160)는 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리에 기초하여 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치를 식별할 수 있다.
송신 제어부(160)는 송신 코일(120)에 대한 수신 코일(220)의 상대적인 위치에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는, 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리의 최대값과 최소값 사이의 차이가 기준 값보다 작으면, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것을 식별할 수 있다. 반면, 송신 제어부(160)는, 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리의 최대값과 최소값 사이의 차이가 기준 값보다 크면, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것을 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬되지 아니한 것이 식별되면(1240의 아니오), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과의 비정렬을 표시한다(1250).
동작 1250은 도 10에 도시된 동작 1050과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬하기 위하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 표시한다(1260).
송신 제어부(160)는, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것에 기초하여, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되기 위하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다.
송신 제어부(160)는, 복수의 안테나(151c, 151d, 151e, 151f)와 수신 안테나(261) 사이의 거리의 최대값에 기초하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 식별할 수 있다. 구체적으로, 송신 제어부(160)는, 수신 안테나(261) 사이의 거리가 최대인 안테나를 향하여 전기 장치(201, 202)를 이동하도록 안내하는 영상을 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 제2 안테나(151d)와 수신 안테나(261) 사이의 거리가 최대이면, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)를 제2 안테나(151d)를 향하여 이동하도록 안내하는 영상(I1)을 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다.
사용자는 디스플레이(112)에 표시되는 영상에 따라 전기 장치(201, 202)를 이동시킬 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬된 것이 식별되면(1240의 예), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 무선으로 전력을 전송한다(1270).
동작 1270은 도 10에 도시된 동작 1060과 동일할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 통신 중에 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되기 위하여 전기 장치(201, 202)를 이동할 방향을 표시할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 17는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 17와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 일 예(1300)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상을 검색하고 식별하고(1310), 무선으로 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신을 시도한다(1320).
동작 1310 및 동작 1320은 도 10에 도시된 동작 1010 및 동작 1020과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 무선으로 전력을 전송한다(1330)
동작 1330은 도 10에 도시된 동작 1060과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력 전송 동작의 휴지 구단 동안 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신한다(1340).
전력 전송 동작은 전기 장치(201, 202)로 전력을 공급하는 전송 구간(Tpower)과 전기 장치(201, 202)로의 전력 공급이 중지되는 휴지 구간(Tslot)으로 구획될 수 있다.
휴지 구간(Tslot) 동안에, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)와 데이터를 주고받도록 근거리 통신 모듈(153)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)의 동작 정보를 수신하거나 또는 전기 장치(201, 202)이 무선으로 수신한 전력량을 수신할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상이 무선으로 수신한 전력량을 획득한다(1350).
앞서 설명된 바와 같이, 전기 장치(201, 202)는 수신 전류 센서(231)의 출력에 기초하여 무선으로 수신한 전력량을 산출할 수 있다. 수신 전류 센서(231)는 수신 코일(220)에서 전력 변환부(240)로 제공되는 수신 전류를 측정할 수 있으며, 전기 장치(201, 202)의 수신 제어부(280)는 수신 전류 센서(231)의 출력 신호에 기초하여 수신 코일(220)로부터 출력되는 전류의 크기를 식별할 수 있으며, 나아가 수신 코일(220)에 의하여 파워 스테이션(100)으로부터 수신된 전력량을 산출할 수 있다.
전기 장치(201, 202)는 휴지 구간(Tslot) 동안 무선 통신을 통하여 파워 스테이션(100)으로부터 수신된 전력량에 관한 정보를 파워 스테이션(100)에 전송할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로부터 전기 장치(201, 202)가 수신한 전력량을 획득할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬되었는지 여부를 식별한다(1360).
송신 제어부(160)는 파워 스테이션(100)이 송신 코일(120)을 통하여 전송한 전력량에 대한 전기 장치(201, 202)가 수신 코일(220)을 통하여 수신한 전력량의 비율(이하에서는 "전력 전송률"이라 한다)을 산출하고, 전력 전송률에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 송신 전류 센서(141)의 출력에 기초하여 전기 장치(201, 202)에 전송한 전력량을 산출할 수 있다. 송신 전류 센서(141)는 인버터(131)에서 송신 코일(120)에 제공되는 구동 전류를 측정할 수 있으며, 송신 제어부(160)는 송신 전류 센서(141)의 출력 신호에 기초하여 송신 코일(120)에 제공되는 전류의 크기를 식별할 수 있으며, 나아가 송신 코일(120)에 의하여 전기 장치(201, 202)에 전송한 전력량을 산출할 수 있다.
송신 제어부(160)는 산출된 송신 전력량에 대한 전기 장치(201, 202)로부터 획득된 수신 전력량의 비율에 기초하여 "전력 전송률"을 산출할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 수신 전력량을 송신 전력량으로 나눈 "전력 전송률"을 획득할 수 있다.
송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되면, 송신 코일(120)에 의하여 발생된 자기장 중에 수신 코일(220)을 통과하는 쇄교 자기장이 증가할 수 있다. 그로 인하여 전력 전송률이 향상될 수 있다. 따라서, 송신 제어부(160)는 전력 전송률이 기준 전송률보다 크면 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것을 식별할 수 있다.
반면, 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니하면, 송신 코일(120)에 의하여 발생된 자기장 중에 수신 코일(220)을 통과하지 않는 누설 자기장이 증가할 수 있다. 그로 인하여, 전력 전송률이 저감될 수 있다. 따라서, 송신 제어부(160)는 전력 전송률이 기준 전송률보다 작으면 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것을 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬되지 아니한 것이 식별되면(1360의 아니오), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 중지하고(1370), 전력을 전송할 대상과의 비정렬을 표시한다(1380).
동작 1370 및 동작 1380은 도 13에 도시된 동작 1150 및 동작 1160과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬된 것이 식별되면(1360의 예), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 계속한다(1390).
동작 1390은 도 13에 도시된 동작 1170과 동일할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송하는 중에 전기 장치(201, 202)에 전송하는 전력의 전송률을 산출하고, 전력의 전송률에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부에 기초하여 전기 장치(201, 202)로 전력을 전송하는 것을 중지하고, 사용자에게 전기 장치(201, 202)의 재배치를 요청할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은, 파워 스테이션(100)의 동작 중의 전기 장치(201, 202)의 이동에 의한 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 비정렬을 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 18는 일 실시예에 의한 파워 스테이션에 포함된 누설 감지부의 보조 코일의 일 예를 도시한다.
앞서, 파워 스테이션(100)가 통신 신호의 수신 세기 및/또는 전력 전송률에 기초하여 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 것이 설명되었으나, 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 방법은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 파워 스테이션(100)은 누설 자기장을 감지함으로써 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 송신 코일(120)의 인근에는 누설 자기장을 감지하기 위한 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주 상에 배치될 수 있다.
보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 제1 보조 코일(171a), 제2 보조 코일(171b), 제3 보조 코일(171c) 및 제4 보조 코일(171d)을 포함하며, 제1, 제2, 제3 및 제4 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치될 수 있다.
또한, 제1, 제2, 제3 및 제4 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 서로간의 거리가 최대가 되도록 미리 정해진 각도 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 서로간의 각도 간격이 대략 90도가 되도록 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치될 수 있다.
송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치된 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 송신 코일(120)에서 수신 코일(220)로 전달되지 못하고 누설된 자기장을 감지할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 복수의 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)을 통하여 누설 자기장의 세기를 측정할 수 있다. 복수의 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 누설 감지부(170)와 연결되며, 누설 감지부(170)는 복수의 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)이 감지한 누설 자기장에 의하여 유도되는 전류의 크기를 측정하고, 누설 자기장의 크기에 대응하는 전기적 신호를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다.
송신 제어부(160)는 누설 감지부(170)의 출력 신호에 기초하여 누설 자기장의 크기를 식별하고, 누설 자기장의 크기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 누설 자기장의 크기가 기준 크기보다 크면 송신 제어부(160)는 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것을 식별할 수 있다. 또한, 누설 자기장의 크기가 기준 크기보다 작으면 송신 제어부(160)는 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것을 식별할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 보조 코일(171: 171a, 171b, 171c, 171d)을 송신 코일(120)를 둘러싸는 원의 원주를 따라 배치함으로써, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
도 19는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치와의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 19와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와의 정렬 여부를 식별하는 일 예(1400)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상을 검색하고 식별하고(1410), 무선으로 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신을 시도한다(1420).
동작 1410 및 동작 1420은 도 10에 도시된 동작 1010 및 동작 1020과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 무선으로 전력을 전송한다(1430)
동작 1430은 도 10에 도시된 동작 1060과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 누설 자기장의 세기를 획득한다(1440).
송신 제어부(160)는 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)과 누설 감지부(170)을 통하여 누설 자기장의 세기를 획득할 수 있다.
복수의 보조 코일(171a, 171b, 171c, 171d)은 누설 자기장을 감지할 수 있으며, 누설 자기장에 의하여 유도되는 전류를 누설 감지부(170)에 제공할 수 있다. 누설 감지부(170)는 누설 자기장에 의하여 유도되는 전류의 크기를 측정하고, 누설 자기장의 크기에 대응하는 전기적 신호를 송신 제어부(160)에 제공할 수 있다.
송신 제어부(160)는 누설 감지부(170)의 출력 신호에 기초하여 누설 자기장의 크기를 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상과 정렬되었는지 여부를 식별한다(1450).
송신 제어부(160)는 누설 자기장의 크기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 누설 자기장의 크기가 기준 크기보다 크면 송신 제어부(160)는 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되지 아니한 것을 식별할 수 있다. 또한, 누설 자기장의 크기가 기준 크기보다 작으면 송신 제어부(160)는 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬된 것을 식별할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬되지 아니한 것이 식별되면(1450의 아니오), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 중지하고(1460), 전력을 전송할 대상과의 비정렬을 표시한다(1470).
동작 1460 및 동작 1470은 도 13에 도시된 동작 1150 및 동작 1160과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)이 전력을 전송할 대상과 정렬된 것이 식별되면(1450의 예), 파워 스테이션(100)은 전력을 전송할 대상에 전력을 전송하는 것을 계속한다(1480).
동작 1480은 도 13에 도시된 동작 1170과 동일할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)에 무선으로 전력을 전송하는 중에 누설 자기장을 감지하고, 누설 자기장의 크기에 기초하여 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되었는지 여부에 기초하여 전기 장치(201, 202)로 전력을 전송하는 것을 중지하고, 사용자에게 전기 장치(201, 202)의 재배치를 요청할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은, 파워 스테이션(100)의 동작 중의 전기 장치(201, 202)의 이동에 의한 송신 코일(120)과 수신 코일(220)의 비정렬을 식별할 수 있다. 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 20은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치과 함께 코일의 정렬 여부를 식별하는 일 예를 도시한다.
도 20와 함께, 파워 스테이션(100)이 전기 장치(201, 202)와 함께 코일(120, 220) 정렬 여부를 식별하는 일 예(1500)가 설명된다.
파워 스테이션(100)은 제1 통신부(150)를 통하여 전기 장치(201, 202)에 응답 요청 신호를 전송한다(1510).
전기 장치(201, 202)는, 파워 스테이션(100)의 응답 요청 신호에 응답하여, 파워 스테이션(100)의 응답 요청 신호의 수신 세기를 포함하는 응답 신호(수신 세기 신호)를 제2 통신부(260)를 통하여 파워 스테이션(100)에 전송한다(1515).
파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 수신 세기 신호에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1520).
전기 장치(201, 202)는 응답 요청 신호의 수신 세기에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1525).
파워 스테이션(100)은 최소 전력(예를 들어, 100mW에서 500mW)을 송신 코일(120)을 통하여 전송한다(1530).
전기 장치(201, 202)는 사용자에게 서비스를 제공하기 위한 요구 전력을 포함하는 요구 전력 신호를 제2 통신부(260)를 통하여 파워 스테이션(100)에 전송한다(1535). 전기 장치(201, 202)는 최소 전력을 이용하여 동작을 위한 구성들을 활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 전기 장치(201, 202)는 유저 인터페이스를 활성화시키고 사용자로부터 제어 명령을 수신할 수 있다.
파워 스테이션(100)는 전기 장치(201, 202)의 요구 전력 신호에 응답하여 요구 전력을 전기 장치(201, 202)에 송신 코일(120)를 통하여 전송한다(1540).
전기 장치(201, 202)는 수신 전력량을 포함하는 응답 신호(수신 전력량 신호)를 제2 통신부(260)를 통하여 파워 스테이션(100)에 전송한다(1545). 전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)으로부터 무선으로 전력을 수신하는 동안 수신된 전력량을 산출하고, 산출된 전력량을 제2 통신부(260)를 통하여 파워 스테이션(100)에 전송할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 수신 전력량 신호에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1550).
전기 장치(201, 202)는 산출된 수신 전력량에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1555).
파워 스테이션(100)은 동작의 휴지 구간(Tslot) 동안 휴지 구간 시작 신호를 제1 통신부(150)를 통하여 전기 장치(201, 202)에 전송한다(1560).
전기 장치(201, 202)는 파워 스테이션(100)의 휴지 구간 시작 신호에 응답하여 파워 스테이션(100)의 휴지 구간 시작 신호의 수신 세기와 사용자에게 서비스를 제공하기 위한 요구 전력을 포함하는 수신 세기/요구 전력 신호를 제2 통신부(260)를 통하여 파워 스테이션(100)에 전송한다(1565).
파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)의 수신 세기/요구 전력 신호에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1570).
전기 장치(201, 202)는 휴지 구간 시작 요청 신호의 수신 세기에 기초하여 코일(120, 220) 사이의 정렬 여부를 식별하고, 정렬 여부를 표시한다(1575).
파워 스테이션(100)는 전기 장치(201, 202)의 수신 세기/요구 전력 신호에 응답하여 요구 전력을 전기 장치(201, 202)에 송신 코일(120)를 통하여 전송한다(1580).
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은, 전기 장치(201, 202)가 수신한 통신 신호의 수신 세기 및/또는 전기 장치(201, 202)가 무선으로 수신한 전력량에 기초하여, 수신 코일(220)이 송신 코일(120)과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
그에 의하여, 파워 스테이션(100)은 사용자가 송신 코일(120)이 수신 코일(220)과 정렬되도록 전기 장치(201, 202)를 위치시키도록 할 수 있다. 또한, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)로의 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 21은 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치의 동작을 제어하는 일 예를 도시한다. 도 22는 일 실시예에 의한 파워 스테이션이 전기 장치를 위한 유저 인터페이스를 표시하는 일 예를 도시한다.
도 21 및 도 22와 함께, 파워 스테이션(100)이 사용자 입력에 응답하여 전기 장치(201, 202)를 제어하는 일 예(1600)이 설명된다.
파워 스테이션(100)은 무선으로 전력을 전송할 대상을 검색하고 식별한다(1610), 무선으로 전력을 전송할 대상과 무선으로 통신을 시도한다(1620).
동작 1210 및 동작 1220은 도 10에 도시된 동작 1010 및 동작 1020과 동일할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력 전송 대상을 위한 유저 인터페이스(UI1, UI2)를 표시한다(1630).
송신 제어부(160)은 전기 장치(201, 202)와의 통신을 통하여 전기 장치(201, 202)를 식별할 수 있다. 구체적으로, 송신 제어부(160)는 전기 장치(201, 202)의 종류, 모델 명칭, 최대 소비 전력 등을 식별할 수 있다.
송신 제어부(160)의 메모리(162)에는 사전에 전기 장치(201, 202)의 종류 및 모델 명칭 등에 따른 유저 인터페이스(UI1, UI2)가 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이 송신 제어부(160)에는, 전기 주전자(201)를 조작하기 위한 제1 유저 인터페이스(UI1)와 토스터(202)를 조작하기 위한 제2 유저 인터페이스(UI2)가 저장될 수 있다.
제1 유저 인터페이스(UI1)는 전기 주전자(201)에 담긴 물의 목표 온도를 표시하는 디스플레이와, 목표 온도를 상승시키기 위한 버튼과 목표 온도를 하강시키기 위한 버턴 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 유저 인터페이스(UI2)는 토스터(202)의 동작을 위한 목표 시간을 표시하는 디스플레이와, 목표 시간을 상승시키기 위한 버튼과 목표 시간을 하강시키기 위한 버턴 등을 포함할 수 있다.
송신 제어부(160)은 식별된 전기 장치(201, 202)에 대응하는 유저 인터페이스(UI1, UI2)를 표시하도록 디스플레이(112)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이(112)는 터치 스크린 패널을 포함할 수 있다.
파워 스테이션(100)은 전력 전송 대상을 위한 사용자 입력을 획득한다(1640).
송신 제어부(160)는 터치 스크린 패널에 표시된 유저 인터페이스(UI1, UI2)를 통하여 전기 장치(201, 202)를 위한 사용자 입력을 획득할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 유저 인터페이스(UI1)를 통하여 전기 주전자(201)의 목표 온도를 획득하거나 또는, 제2 유저 인터페이스(UI2)를 통하여 토스터(202)의 목표 시간을 획득할 수 있다.
파워 스테이션(100)는 획득된 사용자 입력을 전력 전송 대상에 전송한다(1650).
송신 제어부(160)는 유저 인터페이스(UI1, UI2)를 통하여 획득된 사용자 입력을 전기 장치(201, 202)에 전송하도록 제1 통신부(150)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어부(160)는 제1 유저 인터페이스(UI1)를 통하여 획득된 목표 온도에 관한 정보를 전기 주전자(201)에 전송하도록 근거리 통신 모듈(153)을 제어하고, 제2 유저 인터페이스(UI2)를 통하여 획득된 목표 시간에 관한 정보를 토스터(202)에 전송하도록 근거리 통신 모듈(153)을 제어할 수 있다.
파워 스테이션(100)는 획득된 사용자 입력에 대응하는 전력을 전력 전송 대상에 전송한다(1660).
송신 제어부(160)는 유저 인터페이스(UI1, UI2)를 통하여 획득된 사용자 입력에 대응하는 전력을 전송하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 송신 제어부(160)는, 전력 전송의 휴지 구간(Tslot) 동안 전기 주전자(201)로부터 물의 온도가 목표 온도에 도달한 것을 나타내는 메시지를 수신한 것에 응답하여, 전기 주전자(201)로의 전력 전송을 중지할 수 있다. 또한, 송신 제어부(160)는, 토스터(202)에 전력을 전송한 시간이 목표 시간에 도달한 것에 응답하여, 토스터(202)로의 전력 전송을 중지할 수 있다.
다른 예로, 송신 제어부(160)는 사용자 입력에 따른 전기 장치의 출력 세기에 따른 전력을 전송하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 유저 인터페이스를 통하여 전기 팬(electric pan)의 출력(예를 들어, 상, 중, 하 등)을 조절하는 사용자 입력이 획득된 것에 응답하여, 송신 제어부(160)는 획득된 전기 팬의 출력에 따라 전기 팬에 전송되는 전력량을 조절하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 파워 스테이션(100)은 전기 장치(201, 202)를 위한 유저 인터페이스를 표시할 수 있으며, 전력 전송 대상을 위한 사용자 입력을 획득하고 전기 장치(201, 202)에 전송할 수 있다. 다시 말해, 사용자는 파워 스테이션(100)을 통하여 전기 장치(201, 202)를 제어할 수 있다.
그에 의하여, 사용자는 파워 스테이션(100)을 통하여 전기 장치(201, 202)를 일괄 제어할 수 있다. 또한, 사용자가 파워 스테이션(100)을 통하여 전기 장치(201, 202)를 제어할 수 있으므로, 전기 장치(201, 202)의 컨트롤 패널 등이 생략될 수 있다.
파워 스테이션은, 플레이트; 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일; 상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터; 안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈; 디스플레이; 및 상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니한 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치의 비정렬을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하고, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬된 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어할 수 있다.
이처럼, 상기 파워 스테이션은, 동작 전에 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니하면 사용자가 상기 외부 장치를 이동시키도록 안내할 수 있다. 그에 의하여, 상기 파워 스테이션으로부터 상기 외부 장치의 전력 전송의 효율이 향상될 수 있다.
상기 제어부는, 전송 구간 동안, 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하고, 휴지 구간 동안, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
이처럼, 상기 파워 스테이션은, 동작 중에 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니하면 사용자가 상기 외부 장치를 이동시키도록 안내할 수 있다. 그에 의하여, 상기 파워 스테이션의 동작 중에 상기 외부 장치가 움직이더라도 상기 파워 스테이션은 향상된 효율로 상기 외부 장치에 전력을 전송할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 포함된 상기 외부 장치의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하거나, 또는 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
이처럼, 상기 파워 스테이션은 상기 외부 장치와의 통신 중에 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다. 그에 의하여, 상기 파워 스테이션은 동작 전에 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되도록 안내할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 코일에 정현파 형태의 포락선을 가지는 교류 전류를 공급하도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 정현파 형태의 포락선이 대략 "0"이 되는 시간 간격 동안 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
그에 의하여, 상기 파워 스테이션은 전력 전송의 급격한 변동없이 동작 중에 상기 외부 장치와 통신할 수 있으며, 동작 중에 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
상기 안테나는, 상기 코일의 외측에서 상기 코일을 둘러싸는 원형이며, 상기 안테나의 중심은 상기 코일의 중심과 대략 일치할 수 있다.
그에 의하여, 상기 파워 스테이션과 상기 외부 장치 사이의 데이터 전송률이 향상될 수 있다.
상기 안테나는, 상기 코일의 외측에서 상기 코일을 둘러싸는 가상의 원의 원주를 따라 배치되는 복수의 안테나들을 포함하며, 상기 복수의 안테나들은 서로 대략 등거리로 이격되고, 상기 제어부는, 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별할 수 있다.
그에 의하여, 상기 파워 스테이션은 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되기 위하여 이동할 방향을 사용자에게 안내할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 파워 스테이션 101: 본체
102: 상부 플레이트 110: 컨트롤 패널
111: 사용자 입력부 112: 디스플레이
120: 송신 코일 121: 제1 송신 코일
122: 제2 송신 코일 130: 구동부
131: 인버터 131a: 제1 인버터
131b: 제2 인버터 140: 송신 감지부
141: 송신 전류 센서 141a: 제1 전류 센서
141b: 제2 전류 센서 150: 제1 통신부
151: 송신 안테나 151a: 제1 안테나
151b: 제2 안테나 151c: 제1 보조 안테나
151d: 제2 보조 안테나 151e: 제3 보조 안테나
151f: 제4 보조 안테나 152: 무선 랜 모듈
153: 근거리 통신 모듈 160: 송신 제어부
161: 프로세서 162: 메모리
170: 누설 감지부 171a: 제1 보조 코일
171b: 제2 보조 코일 171c: 제3 보조 코일
171d: 제4 보조 코일 201, 202: 전기 장치
220: 수신 코일 230: 수신 감지부
231: 수신 전류 센서 240: 전력 변환부
241: 정류기 242: DC/DC 컨버터
250: 전기 부하 260: 제2 통신부
261: 수신 안테나 270: 보조 전원부
280: 수신 제어부

Claims (20)

  1. 플레이트;
    상기 플레이트의 아래에 마련된 코일;
    상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터;
    안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈;
    디스플레이;
    상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 파워 스테이션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고,
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니한 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치의 비정렬을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하고,
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬된 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하는 파워 스테이션.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    전송 구간 동안, 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하고,
    휴지 구간 동안, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 포함된 상기 외부 장치의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 코일에 정현파 형태의 포락선을 가지는 교류 전류를 공급하도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 정현파 형태의 포락선이 "0"이 되는 시간 간격 동안 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  7. 제1항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 코일의 외측에서 상기 코일을 둘러싸는 원형이며, 상기 안테나의 중심은 상기 코일의 중심과 일치하는 파워 스테이션.
  8. 제1항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 코일의 외측에서 상기 코일을 둘러싸는 가상의 원의 원주를 따라 배치되는 복수의 안테나들을 포함하며, 상기 복수의 안테나들은 서로 등거리로 이격된 파워 스테이션.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 안테나들을 통하여 수신된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되기 위하여 이동할 방향을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 파워 스테이션.
  10. 플레이트 및 상기 플레이트의 아래에 마련된 코일을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법에 있어서,
    상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하고;
    안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 표시하고;
    상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하는 것을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 표시하는 것은,
    상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고;
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니한 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치의 비정렬을 표시하는 것을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하는 것은,
    상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고;
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬된 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하는 것을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하는 것은,
    전송 구간 동안 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하고;
    휴지 구간 동안 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 것을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 표시하는 것은,
    상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 포함된 상기 외부 장치의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 것을 포함하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 표시하는 것은,
    상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션의 제어 방법.
  16. 플레이트;
    상기 플레이트의 아래에 마련된 코일;
    상기 코일에 교류 전력을 공급하도록 구성된 인버터;
    안테나를 포함하고, 상기 안테나를 통하여 무선 신호를 송신하도록 구성된 통신 모듈;
    디스플레이;
    상기 플레이트 상에 놓인 외부 장치와 통신하도록 상기 통신 모듈을 제어하고 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 외부 장치가 수신한 전력량에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 나타내는 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 파워 스테이션.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 코일을 통하여 전송한 전력량에 대한 상기 외부 장치가 수신한 전력량의 비율에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 외부 장치가 상기 파워 스테이션으로부터 수신한 전력량에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하고,
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되지 아니한 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치의 비정렬을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하고,
    상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬된 것이 식별된 것에 기초하여 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하는 파워 스테이션.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    전송 구간 동안, 상기 외부 장치에 상기 코일을 통하여 무선으로 전력을 공급하도록 상기 인버터를 제어하고,
    휴지 구간 동안, 상기 안테나를 통하여 상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 외부 장치로부터 수신된 무선 신호에 포함된 상기 외부 장치가 수신한 전력량에 기초하여 상기 외부 장치가 상기 코일과 정렬되었는지 여부를 식별하는 파워 스테이션.
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