KR102099819B1 - Wireless power transfer method, apparatus and system - Google Patents
Wireless power transfer method, apparatus and system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102099819B1 KR102099819B1 KR1020130077368A KR20130077368A KR102099819B1 KR 102099819 B1 KR102099819 B1 KR 102099819B1 KR 1020130077368 A KR1020130077368 A KR 1020130077368A KR 20130077368 A KR20130077368 A KR 20130077368A KR 102099819 B1 KR102099819 B1 KR 102099819B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- power
- bridge inverter
- receiver
- transmitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- 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
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
-
- H02J7/933—
-
- 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)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
본 발명은, 풀 브리지 및 하프 브리지의 인버터 토폴리지(inverter topology)를 이용하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송방법에 있어서, 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부를 감지하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치로 검출 신호를 보내는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 식별 정보 및 설정 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 제어 오류 패킷(Control Error Packet)을 수신하는 단계, 및 구동 주파수, 듀티 사이클 또는 파워 시그널 위상의 조합을 풀 브리지 또는 하프 브리지에 적용하여, 전송될 전력의 크기를 제어하는 단계를 포함하는 무선 전력 전송방법을 제공한다.The present invention, in a wireless power transmission method of a wireless power transmission device using a full-bridge and half-bridge inverter topology (inverter topology), detects whether the wireless power receiver is present within a range that can transmit power wirelessly And transmitting a detection signal to the wireless power receiver, receiving at least one of identification information and setting information transmitted by the wireless power receiver, and a control error packet transmitted by the wireless power receiver. (Control Error Packet), and applying a combination of driving frequency, duty cycle or power signal phase to the full bridge or half bridge to provide a wireless power transmission method comprising the step of controlling the amount of power to be transmitted do.
Description
본 발명은 무선 전력 전송분야에서, 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission method, a wireless power transmission device, and a wireless charging system in the field of wireless power transmission.
전통적으로 무선 전력 수신장치들에게 유선으로 전기 에너지를 공급하는 방법 대신에, 최근에는 접촉 없이 무선으로 전기 에너지를 공급하는 방법이 사용된다. 무선으로 에너지를 수신하는 무선 전력 수신장치는 상기 수신된 무선 전력에 의하여 직접 구동되거나, 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고 상기 충전된 전력에 의하여 구동될 수 있다.Instead of traditionally supplying electrical energy by wire to wireless power receivers, a method of supplying electrical energy wirelessly without contact has been recently used. A wireless power receiver that wirelessly receives energy may be driven directly by the received wireless power, or may be driven by charging the battery and charging the battery using the received wireless power.
자기 유도 방식의 무선 전력 전송에 대한 기술을 다루는 무선 전력 협의체(Wireless Power Consortium)는 2010년 4월 12일에 무선 전력 전송에서의 호환성(interoperability)에 대한 "무선 전력 전송 시스템 설명서, 제1권, 저전력, 파트 1: 인터페이스 정의, 버전 1.00 RC1(System Description Wireless Power Transfer, Volume 1, Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.00 Release Candidate 1)" 표준 문서를 공개하였다. 상기 무선 전력 협의체의 표준 문서는 자기 유도 방식에 의하여 하나의 무선 전력 전송장치로부터 하나의 무선 전력 수신장치로 전력을 전달하는 방식을 설명하고 있다. The Wireless Power Consortium, which covers technologies for magnetically induced wireless power transmission, described the wireless power transmission system manual,
상기 버전 1.00은 5W 전력 송수신의 로우파워에 관한 것이며, 현재 WPC에서 규정하고 있는 무선 전력 전송에서 5W급 이상의 전력 전송에 대한 규걱은 정해지지 않은 상태이지만, 5W 이상의 미들파워 송수신에 대한 표준이 진행될 것으로 예상된다.The version 1.00 is related to low power of 5W power transmission and reception, and the standard for the power transmission and reception of 5W or more is expected to be advanced, although the worries about the power transmission of 5W or more in the wireless power transmission currently stipulated by the WPC are not determined. do.
본 발명의 일 목적은 로우파워의 수신기와 호환이 가능한 미들파워의 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmission method, a wireless power transmission device and a wireless charging system for middle power compatible with a low power receiver.
본 발명의 다른 일 목적은 무선 전력 전송방법에서, 기존과는 다른 형태로 신호를 송수신하여 미들파워 및 로우파워의 호환이 가능하도록 하는 표준을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a standard that enables the compatibility of middle power and low power by transmitting and receiving signals in a different form from the conventional method in a wireless power transmission method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명과 관련된 무선 전력 전송방법은, 풀 브리지 및 하프 브리지의 인버터 토폴리지(inverter topology)를 이용하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송방법에 있어서, 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부를 감지하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치로 검출 신호를 보내는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 식별 정보 및 설정 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 제어 오류 패킷(Control Error Packet)을 수신하는 단계, 및 구동 주파수, 듀티 사이클 또는 파워 시그널 위상의 조합을 풀 브리지 또는 하프 브리지에 적용하여, 전송될 전력의 크기를 제어하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the wireless power transmission method according to the present invention, in a wireless power transmission method of a wireless power transmission device using an inverter topology of a full bridge and a half bridge, the power wirelessly Detecting whether a wireless power receiving device exists within a transmittable range, sending a detection signal to the wireless power receiving device, and receiving at least one of identification information and setting information transmitted by the wireless power receiving device And a combination of driving frequency, duty cycle, or power signal phase applied to the full bridge or half bridge, thereby receiving the control error packet transmitted by the wireless power receiver. And controlling the size of the.
또한, 본 발명의 일 예에 따르면, 상기 인버터 토폴리지(inverter topology)는 미들파워의 무선 전력 수신장치로부터 첫번째 제어 오류 패킷을 수신한 후에 하프 브리지에서 풀 브리지로 변환된다. In addition, according to an example of the present invention, the inverter topology is converted from a half bridge to a full bridge after receiving the first control error packet from the middle power wireless power receiver.
상기 첫번째 제어 오류 패킷을 수신할 때에 상기 무선 전력 수신장치로부터 수집된 식별 패킷의 버전 정보를 이용하여 상기 전송될 전력의 크기가 선택될 수 있다. 상기 하프 브리지에서 상기 풀 브리지로 전환되면, 상기 구동 주파수는 시프트될 수 있다.When receiving the first control error packet, the size of the power to be transmitted may be selected using version information of the identification packet collected from the wireless power receiver. When the half bridge is switched to the full bridge, the driving frequency may be shifted.
또한, 본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치의 전력전달부는 하프 브리지에 해당하는 전압을 초기 전압으로 이용한다.In addition, according to another example of the present invention, the power transmission unit of the wireless power transmission apparatus uses a voltage corresponding to a half bridge as an initial voltage.
상기 무선 전력 전송장치는 상기 무선 전력 수신장치가 미들파워에 해당하는지 로우파워에 해당하는지를 알려주는 것에 근거하여, 상기 전력전달부를 풀 브리지 및 하프 브리지 중 어느 하나로 구동할 수 있다.The wireless power transmission device may drive the power transmission unit to either a full bridge or a half bridge based on the wireless power receiving device informing whether it corresponds to middle power or low power.
또한, 본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치는 상기 무선 전력 수신장치로부터 식별 패킷(Identification packet)을 전송받고, 상기 식별 패킷은 상기 무선 전력 수신장치의 버전 정보를 포함한다.In addition, according to another example of the present invention, the wireless power transmitter receives an identification packet from the wireless power receiver, and the identification packet includes version information of the wireless power receiver.
상기 무선 전력 전송장치는 하프 브리지에서 LC 구동을 시작하며, 상기 버전 정보를 이용하여 풀 브리지로의 전환 여부를 결정할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치는 상기 버전 정보가 미들파워에 해당하면, 하프 브리지에서 풀 브리지로 전환하며, 상기 버전 정보가 로우파워에 해당하면 하프 브리지를 유지할 수 있다.The wireless power transmitter starts the LC driving on the half bridge, and it is possible to determine whether to switch to the full bridge using the version information. When the version information corresponds to middle power, the wireless power transmitter may switch from half bridge to full bridge, and if the version information corresponds to low power, maintain the half bridge.
또한, 본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부를 감지하는 단계에서 사용되는 구동 주파수는 140kHz 가 될 수 있다.Further, according to another example of the present invention, the driving frequency used in the step of detecting whether the wireless power receiver is present may be 140 kHz.
또한, 본 발명은 풀 브리지 및 하프 브리지의 인버터 토폴리지(inverter topology)를 이용하는 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신방법에 있어서, 상기 무선 전력 전송장치로 검출 신호를 보내는 단계와, 상기 무선 전력 전송장치로 식별 정보 및 설정 정보 중 적어도 하나를 전송하는 단계, 및 상기 무선 전력 전송장치로 제어 오류 패킷(Control Error Packet)을 보내는 단계를 포함하며, 상기 무선 전력 전송장치가 구동 주파수, 듀티 사이클 또는 파워 시그널 위상의 조합을 풀 브리지 또는 하프 브리지에 적용하여, 전송될 전력의 크기를 제어하도록, 무선 전력 수신장치는 버전 정보를 상기 무선 전력 전송장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신방법을 개시한다.In addition, the present invention is a wireless power receiving method for receiving wireless power from a wireless power transmitter using an inverter topology of a full bridge and a half bridge, sending a detection signal to the wireless power transmitter, And transmitting at least one of identification information and setting information to the wireless power transmission device, and sending a control error packet to the wireless power transmission device, wherein the wireless power transmission device has a driving frequency, A wireless power receiver characterized in that the wireless power receiver transmits version information to the wireless power transmitter to control the amount of power to be transmitted by applying a combination of duty cycle or power signal phase to the full bridge or half bridge. The method is disclosed.
또한, 본 발명은 풀 브리지 및 하프 브리지의 인버터 토폴리지(inverter topology)를 이용하는 무선 전력 전송장치에 있어서, 상기 무선 전력 전송장치는, 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부를 감지하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치로 검출 신호를 보내는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 식별 정보 및 설정 정보 중 적어도 하나를 수신하는 단계와, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 제어 오류 패킷(Control Error Packet)을 수신하는 단계, 및 구동 주파수, 듀티 사이클 또는 파워 시그널 위상의 조합을 풀 브리지 또는 하프 브리지에 적용하여, 전송될 전력의 크기를 제어하는 단계를 수행하도록 이루어지는 것을 특징으로 무선 전력 전송장치를 개시한다.In addition, the present invention is a wireless power transmission device using an inverter topology of a full bridge and a half bridge, wherein the wireless power transmission device, the wireless power receiving device within a range that can transmit power wirelessly Detecting whether a signal is detected, sending a detection signal to the wireless power receiving device, receiving at least one of identification information and setting information transmitted by the wireless power receiving device, and transmitting the wireless power receiving device. Receiving a control error packet, and applying a combination of driving frequency, duty cycle, or power signal phase to the full bridge or half bridge to control the amount of power to be transmitted. Disclosed is a wireless power transmission device.
또한, 본 발명은 무선 전력을 송신하도록 형성되는 무선 전력 전송장치, 및 상기 전송장치로부터 송신된 상기 무선 전력을 수신하도록 형성되는 무선 전력 수신장치를 포함하고, 상기 무선 전력 전송장치의 전력전달부는 풀 브리지 및 하프 브리지의 사이에서 스위칭하도록 이루어지는 LC 회로를 구비하고, 상기 무선 전력 수신장치는 상기 전송장치가 상기 전력전달부를 풀 브리지 및 하프 브리지 중 어느 하나로 구동할 것인지를 결정하도록, 상기 무선 전력 수신장치가 미들파워에 해당하는지 로우파워에 해당하는지를 알려주도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템을 개시한다.In addition, the present invention includes a wireless power transmitter configured to transmit wireless power, and a wireless power receiver configured to receive the wireless power transmitted from the transmitter, wherein the power transmission unit of the wireless power transmitter is full And an LC circuit configured to switch between a bridge and a half bridge, wherein the wireless power receiver is configured to determine whether the transmitter will drive the power transmission unit to either a full bridge or a half bridge. Disclosed is a wireless charging system characterized in that it is made to inform whether it corresponds to middle power or low power.
본 발명은 서로 다른 전력용량의 무선 전력 송신장치와 수신장치간의 호환성을 위해 LC 공진 구동 방법을 제시하며, 이에 따라 무선 전력 송수신장치의 응용범위가 넓어지게 된다. 보다 구체적으로, 수신장치가 로우파워 및 미들파워 중 어느 것인지를 송신장치가 감지하고, LC 공진 구동 모드를 선택하는 방법을 도입함으로써 무선 충전기기 간에 서로 다른 전력 수신기가 호환될 수 있다.The present invention proposes an LC resonance driving method for compatibility between wireless power transmitters and receivers of different power capacities, thereby broadening the application range of wireless power transmitters and receivers. More specifically, different power receivers may be compatible between wireless chargers by introducing a method in which the transmitting device detects whether the receiving device is low power or middle power and selects the LC resonance driving mode.
또한 본 발명은 WPC서 진행 중인 “Wireless Power Transfer Volume II: Medium Power Part1: Interface Definition” 중에 Chapter 3.2.2 Power Transmitter design MPA2의 Low power용 수신기와의 호환성을 보장하기 위한 방법에 관한 것으로 1st control error 수신 이후 bridge 회로의 driving 방법을 변환하여 medium power(~15W) 송신 system을 5W 수신 system에 호환해서 사용 할 수 있도록 한다.In addition, the present invention relates to a method for ensuring compatibility with a low power receiver of Chapter 3.2.2 Power Transmitter design MPA2 among “Wireless Power Transfer Volume II: Medium Power Part 1: Interface Definition” in progress at WPC. After receiving, convert the driving method of the bridge circuit so that the medium power (~ 15W) transmission system is compatible with the 5W reception system.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치를 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 2a 및 2b는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 유도 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 자기 유도 방식의 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.
도 6은 공진 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달에 있어서 무선 전력 신호의 변조 및 복조를 통하여 무선 전력 전송장치와 전자 기기 사이에 패킷을 송수신하는 개념을 도시한다.
도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송에서 전력 제어 메시지를 송수신하기 위한 구성을 도시한다.
도 11은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송에서 수행되는 변조 및 복조에서의 신호의 형태를 도시한다.
도 12는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달방법에 사용되는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 도시한다.
도 13은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 동작 상태들을 도시한다.
도 14 내지 도 18은 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치 간의 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷들의 구조를 도시한다.
도 19는 무선 전력 전송장치가 하나 이상의 무선 전력 수신장치들에게 전력을 전달하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 20은 WPC 통신 흐름을 나타내는 개념도이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따라는 방법에서의 통신 흐름도이다.
도 22는 수신기 식별 패킷의 구성도이다.
도 23은 본 발명에서 제안하는 통신 흐름을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 24 및 도 25는 미들파워의 사용예를 나타내는 개념도들이다.
도 26 및 도 27은 각각 풀 브리지와 하프 브리지로 구동하는 회로를 나타내는 구성도이다.
도 28 및 도 29는 각각 풀 브리지와 하프 브리지로 구동하는 회로의 변형예를 나타내는 구성도이다.
도 30은 본 발명의 다른 예에서 제안하는 통신 흐름을 나타내는 플로우 챠트이다.
도 31 및 도 32는 본 발명의 다른 예에서 미들파워의 사용예를 나타내는 개념도들이다.1 is an exemplary diagram conceptually illustrating a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to embodiments of the present invention.
2A and 2B are block diagrams exemplarily illustrating configurations of a wireless power transmitter and a wireless power receiver that can be employed in the embodiments disclosed herein.
3 illustrates a concept in which power is wirelessly transmitted from a wireless power transmitter to a wireless power receiver according to an inductive coupling method.
4 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of a wireless power transmitter and a wireless power receiver of a magnetic induction method employable in the embodiments disclosed herein.
5 is a block diagram of a wireless power transmitter configured to have one or more transmitting coils that receive power according to an inductive coupling method employable in embodiments disclosed herein.
6 illustrates a concept in which power is wirelessly transmitted from a wireless power transmitter to a wireless power receiver according to a resonance coupling method.
7 is a block diagram illustrating a part of the configuration of a wireless power transmitter and a wireless power receiver of a resonance method employable in the embodiments disclosed herein.
8 is a block diagram of a wireless power transmitter configured to have one or more transmission coils that receive power according to a resonant coupling scheme employable in embodiments disclosed herein.
9 illustrates a concept of transmitting and receiving a packet between a wireless power transmitter and an electronic device through modulation and demodulation of a wireless power signal in wireless power transfer according to embodiments disclosed herein.
10 illustrates a configuration for transmitting and receiving a power control message in wireless power transmission according to embodiments disclosed herein.
11 shows a form of a signal in modulation and demodulation performed in wireless power transmission according to embodiments disclosed herein.
12 illustrates a packet including a power control message used in a wireless power transfer method according to embodiments disclosed herein.
13 illustrates operating states of a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to embodiments disclosed herein.
14 to 18 show structures of packets including a power control message between the
19 is a conceptual diagram illustrating a method in which a wireless power transmitter transmits power to one or more wireless power receivers.
20 is a conceptual diagram illustrating a WPC communication flow.
21 is a communication flow diagram in a method according to an embodiment of the present invention.
22 is a configuration diagram of a receiver identification packet.
23 is a flow chart showing a communication flow proposed in the present invention.
24 and 25 are conceptual views illustrating an example of using middle power.
26 and 27 are block diagrams showing circuits driven by a full bridge and a half bridge, respectively.
28 and 29 are configuration diagrams showing modified examples of circuits driven by full bridges and half bridges, respectively.
30 is a flow chart showing a communication flow proposed in another example of the present invention.
31 and 32 are conceptual views illustrating an example of using middle power in another example of the present invention.
본 명세서에 개시된 기술은 무선 전력 전송(wireless power transmission)에 적용된다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 전력 전송 시스템 및 방법, 무선 충전회로 및 방법, 그 외 무선으로 전송되는 전력을 이용하는 방법 및 장치에도 적용될 수 있다.The technology disclosed herein applies to wireless power transmission. However, the technology disclosed herein is not limited thereto, and may be applied to all power transmission systems and methods, wireless charging circuits and methods, and other methods and devices using wirelessly transmitted power to which the technical spirit of the technology may be applied. .
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in this specification should be interpreted as meanings generally understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, unless defined otherwise. It should not be interpreted as a meaning, or an excessively reduced meaning. In addition, when the technical term used in this specification is a wrong technical term that does not accurately represent the spirit of the present invention, it should be understood as being replaced by a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or in context before and after, and should not be interpreted as an excessively reduced meaning.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression used in this specification includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "consisting of" or "comprising" should not be construed as including all of the various components, or various steps described in the specification, among which some components or some steps It may not be included, or it should be construed to further include additional components or steps.
또한, 또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
In addition, the suffixes "module" and "part" for the components used in the present specification are given or mixed only in consideration of the ease of writing the specification, and do not have a meaning or a role distinguished from each other by itself.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Further, terms including ordinal numbers such as first and second used in the present specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements will be given the same reference numbers regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the spirit of the present invention and should not be interpreted as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.
정의Justice
다대일 통신 방법: 송신기 (Tx) 하나가 다수의 수신기 (Rx)와 통신하는 방법Many-to-one communication method: one transmitter (Tx) communicates with multiple receivers (Rx)
단방향 통신: 단지 수신기가 송신기 쪽으로만 필요한 메세지를 전송하는 통신 방법One-way communication: A communication method in which the receiver sends the necessary message only to the transmitter
양방향 통신: 송신기는 수신기로, 수신기는 송신기로, 즉 양쪽에서 메시지 전송이 가능한 통신 방법Two-way communication: A transmitter is a receiver, and a receiver is a transmitter.
여기서, 송신기 및 수신기는 각각 송신장치 및 수신장치와 동일한 의미이며, 이하, 이들 용어는 혼용될 수 있다.
Here, the transmitter and the receiver have the same meanings as the transmitter and receiver, respectively, and hereinafter, these terms may be used interchangeably.
무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치 개념도Concept diagram of wireless power transmitter and wireless power receiver
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치를 개념적으로 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary diagram conceptually illustrating a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 필요로 하는 무선으로 전력을 전달하는 전력 전달 장치일 수 있다 .As can be seen with reference to FIG. 1, the
또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선으로 전력을 전달함으로써 상기 무선 전력 수신장치(200)의 배터리를 충전하는 무선 충전 장치일 수 있다.In addition, the
그 밖에도, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 접촉되지 않은 상태에서 전원이 필요한 무선 전력 수신장치(200)에게 전력을 전달하는 여러 가지 형태의 장치로 구현될 수 있다.In addition, the
상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전력을 수신하여 동작이 가능한 기기이다. 또한, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.The
한편, 본 명세서에서 설명되는 무선으로 전력을 수신하는 무선 전력 수신장치는 휴대가 가능한 모든 전자 기기, 예컨대 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 출력장치 등의 입출력장치를 비롯하여, 휴대폰, 셀룰러폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와, 태블릿, 혹은 멀티미디어 기기 등을 포괄하는 의미로 해석되어야 한다.On the other hand, the wireless power receiving device for wirelessly receiving power described in the present specification includes all portable electronic devices, such as input / output devices such as a keyboard, mouse, auxiliary output device for video or voice, mobile phones, cellular phones, and smart devices. It should be interpreted as encompassing smart phones, PDAs (Personal Digital Assistants), PMPs (Portable Multimedia Players), and tablets or multimedia devices.
상기 무선 전력 수신장치(200)는, 후술하는 바와 같이, 이동 통신 단말기(예컨대 휴대폰, 셀룰러폰, 태블릿) 또는 멀티미디어 기기일 수 있다.
The
한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 하나 이상의 무선 전력 전달 방법을 이용하여 상기 무선 전력 수신장치(200)로 상호간 접촉이 없이 무선으로 전력을 전달할 수 있다. 즉, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 신호에 의한 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정한 주파수의 무선 전력 신호에 의한 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.Meanwhile, the
상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 자기 유도 현상에 의하여 하나의 코일에서 변화하는 자기장 통해 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다.The wireless power transmission by the inductive coupling method is a technique of transmitting power wirelessly using a primary coil and a secondary coil, and the electric power is induced by inducing current to the other coil through a magnetic field changing in one coil by a magnetic induction phenomenon. It says that it is delivered.
상기 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 상기 무선 전력 전송장치(100)에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에서 공진이 발생하고, 상기 공진 현상에 의하여 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력이 전달되는 것을 말한다.
In the wireless power transmission by the resonance coupling method, resonance occurs in the
이하에서는 본 명세서에 개시된 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)에 관한 실시 예들을 구체적으로 설명한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, embodiments of the
도 2A 및 2B는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
2A and 2B are block diagrams exemplarily illustrating configurations of the
무선 전력 전송장치Wireless power transmitter
도 2A를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 전력 전달부(Power Transmission Unit)(110)를 포함하도록 구성된다. 상기 전력 전달부(110)는 전력 변환부(Power Conversion Unit)(111) 및 전력 송신 제어부(Power Transmission Control Unit)(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
Referring to Figure 2A, the wireless
상기 전력 변환부(111)는 송신측 전원 공급부(190)로부터 공급된 전력을 무선 전력 신호(wireless power signal)로 변환하여 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전달한다. 상기 전력 변환부(111)에 의하여 전달되는 무선 전력 신호는 진동(oscillation)하는 특성을 가진 자기장(magnetic field) 또는 전자기장(electro-magnetic field)의 형태로 형성된다. 이를 위하여 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선 전력 신호가 발생하는 코일을 포함하도록 구성될 수 있다.The
상기 전력 변환부(111)는 각 전력 전달 방식에 따라 다른 형태의 무선 전력 신호를 형성하기 위한 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 변환부(111)는 유도 결합 방식에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)의 2차 코일에 전류를 유도시키기 위하여 변화하는 자기장을 형성시키는 1차 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 공진 결합 방식에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)에 공진 현상을 발생시키기 위하여 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 코일(또는 안테나)를 포함하도록 구성될 수 있다.The
또한, 상기 전력 변환부(111)는 전술된 유도 결합 방식과 공진 결합 방식 중 하나 이상의 방법을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.In addition, the
상기 전력 변환부(111)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 4 및 도 5를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 7 및 도 8을 참조하여 후술된다.The components included in the
한편, 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 인가되는 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
On the other hand, the
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 전달부(110)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 공급 장치(100)를 제어하는 다른 제어부(미도시)와 통합되도록 구현될 수 있다.
The power
한편, 상기 무선 전력 신호가 도달할 수 있는 영역은 두 가지로 구분될 수 있다. 먼저, 활동 영역(active area)은 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력을 전달하는 무선 전력 신호가 통과하는 영역을 말한다. 다음으로, 감지 영역(semi-active area)은 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 무선 전력 수신장치(200)의 존재를 감지할 수 있는 관심 영역을 말한다. 여기서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치(placement)되거나 제거(removal)되었는지 여부에 대하여 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 변환부(111)에서 형성되는 무선 전력 신호를 이용하거나, 별도로 구비된 센서에 의하여 상기 무선 전력 수신장치(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되었는지 여부를 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 감지 영역에 존재하는 상기 무선 전력 수신장치(200)로 인하여 상기 무선 전력 신호가 영향을 받아, 상기 전력 변환부(111)의 상기 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력의 특성이 변화하는지 여부를 모니터링함으로써 상기 무선 전력 수신장치(200)의 존재를 검출할 수 있다. 다만, 상기 활동 영역 및 감지 영역은 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 등의 무선 전력 전달방식에 따라 다를 수 있다.
Meanwhile, an area in which the wireless power signal can reach can be divided into two types. First, an active area refers to an area through which a wireless power signal transmitting power to the
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 존재를 검출한 결과에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)를 식별하는 과정을 수행하거나, 무선 전력 전송을 시작할 것인지 여부를 결정할 수 있다.The power
또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 신호를 형성하기 위한 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다. 상기 특성의 결정은 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 조건에 의하여 또는 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 조건에 의하여 이루어질 수 있다.
In addition, the power
상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 수신된 전력 제어 메시지를 기초로 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있으며, 그 밖에 상기 전력 제어 메시지를 기초로 다른 제어 동작을 수행할 수 있다. The power
예를 들어, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 정류된 전력량 정보, 충전 상태 정보 및 식별 정보 중 하나 이상을 포함하는 전력 제어 메시지에 따라 상기 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다.
For example, the power
또한, 상기 전력 제어 메시지를 이용하는 그 밖의 다른 제어 동작으로서, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 전달과 관련된 일반적인 제어 동작을 상기 전력 제어 메시지를 기초로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 제어 메시지를 통하여 상기 무선 전력 수신장치(200)와 관련된 청각적 또는 시각적으로 출력할 정보를 수신하거나, 기기간의 인증 등에 필요한 정보를 수신할 수도 있다.In addition, as another control operation using the power control message, the
이와 같은 상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 신호를 통하여 수신하는 방법 및 그 외의 사용자 데이터를 수신하는 방법 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.To receive the power control message, the power
상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 변환부(111)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(113)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(113)는 상기 무선 전력 수신장치(200)에 의하여 변조된 무선 전력 신호를 복조하여 상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여 사용될 수 있다. In order to receive the power control message, the
그 밖에, 어떤 실시 예에서는 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 수신함으로써 전력 제어 메시지를 획득할 수도 있다.In addition, in some embodiments, the power
[In-band two-way communication을 지원 하는 경우][In-band two-way communication is supported]
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 양방향 통신이 가능한 무선 전력 전송환경에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선 전력 수신장치(200)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)가 전송하는 데이터는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 전력 제어 메시지를 보내도록 요청하는 것일 수 있다.
In addition, in a wireless power transmission environment capable of bidirectional communication according to embodiments disclosed herein, the power
무선 전력 수신장치Wireless power receiver
도 2B를 참조하면, 상기 무선 전력 수신장치는(200)는 전원 공급부(290)를 포함하도록 구성된다. 상기 전원 공급부(290)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 작동에 필요한 전력을 공급한다. 상기 전원 공급부(290)는 전력 수신부(291) 및 전력 수신 제어부(292)를 포함하여 구성될 수 있다.
Referring to Figure 2B, the
상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전달되는 전력을 수신한다.The
상기 전력 수신부(291)는 무선 전력 전달 방식에 따라 상기 무선 전력 신호를 수신하기 위해 필요한 구성 요소를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 하나 이상의 무선 전력 전달 방식에 따라 전력을 수신할 수 있으며, 이 경우 상기 전력 수신부(291)는 각 방식에 따라 필요한 서로 구성 요소들을 함께 포함할 수 있다.The
먼저, 상기 전력 수신부(291)는 진동하는 특성을 가진 자기장 또는 전자기장의 형태로 전달되는 무선 전력 신호를 수신하기 위한 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. First, the
예컨대, 유도 결합 방식에 따른 구성 요소로서, 상기 전력 수신부(291)는 변화되는 자기장에 의하여 전류가 유도되는 2차 코일을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 공진 결합 방식에 따른 구성 요소로서 특정 공진 주파수를 가진 자기장에 의하여 공진 현상이 발생되는 코일 및 공진 회로를 포함할 수 있다.For example, as a component according to the inductive coupling method, the
다만, 상기 전력 수신부(291)가 하나 이상의 무선 전력 전달 방식에 따라 전력을 수신하는 경우, 상기 전력 수신부(291)는 하나의 코일을 이용하여 수신하도록 구현되거나, 또는 각 전력 전달 방식에 따라 다르게 형성된 코일을 이용하여 수신하도록 구현될 수 있다.However, when the
상기 전력 수신부(291)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 4를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 7을 참조하여 후술된다.
The components included in the
한편, 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 신호를 직류로 변환하기 위한 정류 회로(rectifier) 및 평활 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 수신된 전력 신호에 의하여 과전압 또는 과전류가 발생하지 않도록 방지하는 회로를 더 포함할 수 있다.
Meanwhile, the
상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전원 공급부(290)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다.The power
구체적으로, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 무선 전력 신호의 전달을 개시하거나 종료하도록 지시하는 것일 수 있다. 또한 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 상기 무선 전력 신호의 특성을 조절하도록 지시하는 것일 수 있다.Specifically, the power
이와 갈은 상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 신호를 통하여 전송하는 방법 및 그 외의 사용자 데이터를 통하여 전송하는 방법 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.In order to transmit the power control message, the power
상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 전력 수신부(291)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(293)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(293)는, 전술된 상기 무선 전력 전송장치(100)의 경우와 마찬가지로, 상기 무선 전력 신호를 통하여 상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 변복조부(293)는 상기 무선 전력 송신장치(100)의 전력 변환부(111)를 흐르는 전류 및/또는 전압을 조절하는 수단으로 사용될 수 있다. 이하, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측과 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 각각의 변복조부(113 및 293)가 무선 전력 신호를 통한 전력 제어 메시지의 송수신을 위하여 사용되는 방법에 대하여 설명된다.In order to transmit the power control message, the
상기 전력 변환부(111)에 의하여 형성된 무선 전력 신호는 상기 전력 수신부(291)에 의하여 수신된다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 신호를 변조(modulation)하도록 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 변복조부(293)를 제어한다. 예컨대, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)과 연결된 변복조부(293)의 리액턴스(reactance)를 변경시킴으로써 상기 무선 전력 신호로부터 수신하는 전력량이 그에 따라 변하도록 변조 과정을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 신호로부터 수신되는 전력량의 변경은 상기 무선 전력 신호를 형성시키는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 가져온다. 이 때, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 변복조부(113)는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 감지하여 복조(demodulation) 과정을 수행한다.The wireless power signal formed by the
즉, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 전달하고자 하는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷(packet)을 생성하여 상기 패킷이 포함되도록 상기 무선 전력 신호를 변조하고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)의 복조 과정 수행 결과를 기초로 상기 패킷을 디코드함으로써, 상기 패킷에 포함되어 있는 상기 전력 제어 메시지를 획득할 수 있다. That is, the power
그 밖에, 어떤 실시 예들에서는 상기 전력 수신 제어부(292)가 상기 무선 전력 수신장치(200)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 전송함으로써 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수도 있다.
In addition, in some embodiments, the power
[In-band two-way communication을 지원 하는 경우][In-band two-way communication is supported]
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 양방향 통신이 가능한 무선 전력 전송환경에서는, 상기 전력 수신 제어부(292)가 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 전송되는 데이터는 전력 제어 메시지를 전송할 것을 요청하는 것일 수 있다.
In addition, in a wireless power transmission environment capable of two-way communication according to the embodiments disclosed herein, the power
그 밖에, 상기 전원 공급부(290)는 충전부(298) 및 배터리(299)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the
상기 전원 공급부(290)로부터 동작을 위한 전원을 공급받는 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 전달된 전력에 의하여 동작하거나, 또는 상기 전달된 전력을 이용하여 상기 배터리(299)를 충전한 후 상기 배터리(299)에 충전된 전력에 의하여 동작할 수 있다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전달된 전력을 이용하여 충전을 수행하도록 상기 충전부(298)를 제어할 수 있다.
The wireless
이하에서, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치에 대하여 설명된다. 먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 무선 전력 전송장치가 상기 무선 전력 수신장치로 유도 결합 방식에 따라 전력을 전달하는 방법이 개시된다.
Hereinafter, a wireless power transmitter and a wireless power receiver applicable to the embodiments disclosed herein will be described. First, referring to FIGS. 3 to 5, a method is disclosed in which the wireless power transmitter transmits power to the wireless power receiver according to an inductive coupling method.
유도 결합 방식Inductive coupling method
도 3은 유도 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.3 illustrates a concept in which power is wirelessly transmitted from a wireless power transmitter to a wireless power receiver according to an inductive coupling method.
무선 전력 전송장치(100) 의 전력 전달이 유도 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110) 내의 1차 코일(primary coil)에 흐르는 전류의 세기가 변화되면, 그 전류에 의해 1차 코일을 통과하는 자기장이 변화한다. 이와 같이 변화된 자기장은 상기 무선 전력 수신장치(200) 내의 2차 코일(secondary coil) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.When the power transmission of the wireless
이 방식에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기 유도에서의 1차 코일로 동작하는 전송 코일(Tx coil)(1111a)를 포함하도록 구성된다. 또한 상기 무선 전력 수신장치(200)의 상기 전력 수신부(291)는 자기 유도에서의 2차 코일로 동작하는 수신 코일(Rx coil)(2911a)을 포함하도록 구성된다.According to this method, the
먼저 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 상기 전송 코일(1111a)과 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 수신 코일이 근접하도록 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200)를 배치한다. 그 후 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 전송 코일(1111a)의 전류가 변화되도록 제어하면, 상기 전력 수신부(291)는 상기 수신 코일(2911a)에 유도된 기전력을 이용하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에 전원을 공급하도록 제어한다.First, the
상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받게 된다.
The efficiency of wireless power transmission by the inductive coupling method is less affected by frequency characteristics, but is aligned between the
한편, 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달을 위하여 상기 무선 전력 전송장치(100)는 평평한 표면(flat surface) 형태의 인터페이스 표면(interface surface)(미도시)을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 무선 전력 수신장치가 놓일 수 있으며, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 상기 전송 코일(1111a)가 장착될 수 있다. 그 경우, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 장착된 상기 전송 코일(1111a)과 상기 인터페이스 표면의 상부에 위치한 무선 전력 수신장치(200)의 수신 코일(2911a) 사이의 수직 공간(vertical spacing)이 작게 형성됨으로써 상기 코일들 간의 거리는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 충분히 작게 된다.
Meanwhile, for wireless power transfer by an inductive coupling method, the
또한, 상기 인터페이스 표면의 상부에는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 놓일 위치를 지시하는 배열 지시부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 배열 지시부는 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착된 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a) 사이의 배열이 적합하게 이루어질 수 있는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치를 지시한다. 상기 배열 지시부는 단순한 표시(marks)이거나, 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치를 가이드하는 돌출 구조의 형태로 형성될 수 있다. 또는 상기 배열 지시부는 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착되는 자석과 같은 자성체의 형태로 형성되어, 상기 무선 전력 수신장치(200) 내부에 장착된 다른 극의 자성체와의 상호간 인력에 의하여 상기 코일들이 적합한 배열을 이루도록 가이드할 수도 있다.
In addition, an array indicating unit (not shown) may be formed at an upper portion of the interface surface to indicate a location where the
한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 하나 이상의 전송 코일을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 하나 이상의 전송 코일 중에서 상기 무선 전력 수신장치(200)의 수신 코일(2911a)과 적합하게 배열된 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전력 전송 효율을 높일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일을 포함하는 무선 전력 전송장치(100)에 관하여 도 5를 참조하여 후술된다.
Meanwhile, the
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 유도 결합 방식의 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다.
Hereinafter, configurations of the wireless power transmitter and the wireless power receiver of the inductive coupling method applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.
유도 결합 방식의 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치Inductively coupled wireless power transmitter and wireless power receiver
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 자기 유도 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다. 도 4A를 참조하여 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명하고, 도 4B를 참조하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명한다.
4 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the
도 4A를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111a) 및 인버터(1112)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4A, the
상기 전송 코일(1111a)는, 전술된 바와 같이, 전류의 변화에 따라 무선 전력 신호에 해당하는 자기장을 형성한다. 상기 전송 코일(1111a)은 평판 나선형태(Planar Spiral type) 또는 원통형 솔레노이드 형태(Cylindrical Solenoid type)로 구현될 수 있다.As described above, the
상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190)로부터 얻은 직류 입력(DC input)을 교류 파형(AC waveform)으로 변형시킨다. 상기 인버터(1112)에 의해 변형된 교류 전류는 상기 전송 코일(1111a) 및 커패시터(capacitor)(미도시)를 포함하는 진동 회로(resonant circuit)를 구동시킴으로써 자기장이 상기 전송 코일(1111a)에서 형성된다.
The
그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 위치 결정부(Positioning Unit)(1114)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. In addition, the
상기 위치 결정부(1114)는 상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 높이기 위하여 상기 전송 코일(1111a)을 이동 또는 회전시킬 수 있다. 이는, 전술된 바와 같이, 유도 결합 방식에 의한 전력 전달은 1차 및 2차 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받기 때문이다. 특히, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 상기 무선 전력 전송장치(100)의 활동 영역 내에 존재하지 않는 경우에 사용될 수 있다.The
따라서, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전송 코일(1111a)과 및 상기 무선 전력 수신장치(200)의 상기 수신 코일(2911a)의 중심간 거리(distance)가 일정 범위 이내가 되도록 상기 전송 코일(1111a)을 이동시키거나, 상기 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a)의 중심이 중첩되도록 상기 전송 코일(1111a)를 회전시키는 구동부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.Therefore, the
이를 위하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치를 감지하는 센서로 이루어진 위치 감지부(detection unit)(미도시)를 더 구비할 수 있고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 위치 감지 센서로부터 수신한 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.To this end, the wireless
또한, 이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)를 통하여 상기 무선 전력 수신장치(200)와의 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 수신하고, 상기 수신된 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.In addition, for this purpose, the power
만약, 상기 전력 변환부(111)가 복수의 전송 코일을 포함하도록 구성되었다면, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 복수의 전송 코일 중에서 어느 것이 전력 전달을 위하여 사용될 것인지 결정할 수 있다. 상기 복수의 전송 코일을 포함한 무선 전력 전송장치(100)의 구성에 대해서는 도 5를 참조하여 후술된다.
If the
한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 센싱부(1115)는 상기 전송 코일(1111a)에 흐르는 전류 또는 전압을 모니터링한다. 상기 전력 센싱부(1115)는 무선 전력 전송장치(100)의 정상동작 여부를 확인하기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하고, 상기 검출된 전압 또는 전류가 임계값을 초과하는지를 확인할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)는, 도시되지 않았으나, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하기 위한 저항과 상기 검출된 전원의 전압값 또는 전류값과 임계값을 비교하여 그 비교 결과를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 상기 확인 결과를 기초로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 스위칭부(미도시)를 제어하여 상기 전송 코일(1111a)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다.
Meanwhile, the
도 4B를 참조하면, 상기 무선 전력 수신장치(200)의 상기 전원 공급부(290)는 수신 코일(Rx 코일)(2911a) 및 정류 회로(2913)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the
상기 전송 코일(1111a)로부터 형성된 자기장에 변화에 의하여 상기 수신 코일(2911a)에서 전류가 유도된다. 상기 수신 코일(2911a)의 구현 형태는, 상기 전송 코일(1111a)의 경우와 마찬가지로, 평판 나선 형태 또는 원통형 솔레노이드 형태일 수 있다.A current is induced in the receiving
또한, 무선 전력의 수신 효율을 높이거나 공진 감지(resonant detection)를 위해 직/병렬 커패시터들(series and parallel capacitors)이 상기 수신 코일(2911a)과 연결되도록 구성될 수 있다.In addition, for increasing the reception efficiency of wireless power or for resonant detection, series / parallel capacitors may be configured to be connected to the receiving
상기 수신 코일(2911a)은 단일 코일 또는 복수의 코일 형태일 수 있다.The receiving
상기 정류 회로(2913)는 교류를 직류로 변환시키기 위하여 전류에 대하여 전파 정류(full-wave rectification)를 수행한다. 상기 정류 회로(2913)는, 예컨대, 4개의 다이오드로 이루어진 브릿지(full bridge) 정류 회로, 또는 능동 소자(active components)를 이용한 회로로 구현될 수 있다.The
그 밖에, 상기 정류 회로(2913)는 정류된 전류를 보다 평탄하고 안정적인 직류로 만들어 주는 평활 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 정류 회로(2913)의 출력 전원은 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소들에게 공급된다. 또한, 상기 정류 회로(2913)은 출력되는 직류 전원을 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소(예컨대, 충전부(298)와 같은 회로)에 필요한 전원에 맞추기 위하여 적정한 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기(DC-DC converter)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 변복조부(293)는 상기 전력 수신부(291)과 연결되고, 직류 전류에 대해서는 저항(resistance)이 변하는 저항성 소자로 구성될 수 있고, 교류 전류에 대해서는 리액턴스(reactance)가 변하는 용량성 소자로 구성될 수 있다. 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 변복조부(293)의 저항 또는 리액턴스를 변경시킴으로써 상기 전력 수신부(291)에 수신되는 무선 전력 신호를 변조할 수 있다.The modulation /
한편, 상기 전원 공급부(290)는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 전력 센싱부(2914)는 상기 정류 회로(2913)에 의하여 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과 상기 정류된 전원의 전압 및/또는 전류가 임계값을 초과하는 경우 상기 전력 수신 제어부(292)는 적절한 전력을 전달하도록 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 전력 제어 메시지를 송신한다.
Meanwhile, the
하나 이상의 전송 코일을 포함하여 구성된 무선 전력 전송장치A wireless power transmitter comprising one or more transmitting coils
도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a wireless power transmitter configured to have one or more transmitting coils that receive power according to an inductive coupling method employable in embodiments disclosed herein.
도 5를 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100) 의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 부분적으로 겹치는 1차 코일들의 배열(an array of partly overlapping primary coils)일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 일부에 의하여 활동 영역이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. The one or
상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 무선 전력 수신장치(200)의 위치가 감지되면, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 감지된 위치를 고려하여 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 상기 무선 전력 수신장치(200)의 수신 코일(2911a)과 유도 결합 관계에 놓일 수 있는 코일들이 연결될 수 있도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. When the position of the wireless
이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에 구비된 상기 위치 감지부(미도시)에 의하여 상기 인터페이스 표면 상의 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치를 획득할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)을 각각 이용하여 상기 인터페이스 표면 상의 물체로부터 무선 전력 신호의 강도를 나타내는 전력 제어 메시지 또는 상기 물체의 식별 정보를 나타내는 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 수신된 결과를 기초로 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 어느 코일의 위치와 근접한지를 판단함으로써 상기 무선 전력 수신장치(200)의 위치 정보를 획득할 수도 있다.To this end, the power
한편, 상기 활동 영역은 상기 인터페이스 표면의 일부로서, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 무선 전력 수신장치(200)에 무선으로 전력을 전달할 때 높은 효율의 자기장이 통과할 수 있는 부분을 의미할 수 있다. 이 때, 상기 활동 영역을 통과하는 자기장을 형성시키는 단일 전송 코일 또는 하나 이상의 전송 코일들의 조합을 주요 셀(primary cell)로 지칭할 수 있다. 따라서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 감지된 위치를 기초로 활동 영역을 결정하고, 상기 활동 영역에 대응되는 주요 셀의 연결을 수립하여 상기 무선 전력 수신장치(200)의 수신 코일(2911a)와 상기 주요 셀에 속한 코일들이 유도 결합 관계에 놓일 수 있도록 상기 다중화기(1113)을 제어할 수 있다.Meanwhile, the active area is a part of the surface of the interface, and refers to a portion through which a high-efficiency magnetic field can pass when the
또한, 상기 전력 변환부(111)는 연결된 코일들과 진동 회로(resonant circuit)를 형성하도록 임피던스를 조절하는 임피던스 매칭부(impedance matching unit)(미도시)를 더 포함할 수 있다.
Further, the
이하에서, 도 6 내지 도 8을 참조하여 무선 전력 전송장치가 공진 결합 방식에 따라 전력을 전달하는 방법이 개시된다.
Hereinafter, a method of transmitting power according to a resonance coupling method by a wireless power transmission apparatus will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
공진 결합 방식Resonant coupling method
도 6은 공진 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.6 illustrates a concept in which power is wirelessly transmitted from a wireless power transmitter to a wireless power receiver according to a resonance coupling method.
먼저, 공진(resonance)(또는 공명)에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다. 공진(resonance)이란, 진동계가 그 고유 진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말한다. 공진은 역학적 진동 및 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상이다. 일반적으로 외부에서 진동계에 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 진동계의 고유 진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다.First, the resonance (or resonance) is briefly described as follows. Resonance refers to a phenomenon in which the vibration system periodically receives an external force having the same frequency as its natural frequency, and the amplitude increases remarkably. Resonance is a phenomenon that occurs in all vibrations, such as mechanical and electrical vibrations. In general, when a force capable of vibrating the vibrometer is applied from the outside, if the natural frequency of the vibrometer and the force of the force applied from the outside are the same, the vibration becomes severe and the amplitude increases.
같은 원리로, 일정 거리 내에서 떨어져 있는 복수의 진동체들이 서로 동일한 주파수로 진동하는 경우, 상기 복수의 진동체들은 상호 공진하며, 이 경우 상기 복수의 진동체들 간에는 저항이 감소하게 된다. 전기 회로에서는 인덕터과 커패시터를 사용하여 공진 회로를 만들 수 있다. In the same principle, when a plurality of vibrating bodies that are separated within a certain distance vibrate at the same frequency with each other, the plurality of vibrating bodies resonate with each other, and in this case, resistance between the plurality of vibrating bodies is reduced. In electrical circuits, inductors and capacitors can be used to make resonant circuits.
무선 전력 전송장치(100)의 전력 전달이 공진 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110)에서 교류 전원에 의하여 특정한 진동 주파수를 가진 자기장이 형성된다. 상기 형성된 자기장에 의하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에서 공진 현상이 일어나는 경우 상기 무선 전력 수신장치(200) 내에서는 상기 공진 현상에 의하여 전력이 발생된다.When the power transmission of the wireless
공진 주파수는, 예를 들어, 다음 수학식 1과 같은 수식에 의하여 결정될 수 있다. The resonance frequency may be determined by, for example,
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 공진 주파수(f)는 회로 내의 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 의하여 결정된다. 코일을 사용하여 자기장을 형성하는 회로에 있어서 상기 인덕턴스는 상기 코일의 회전 수 등에 의하여 결정되고, 상기 커패시턴스는 상기 코일 사이의 간격, 면적 등에 의하여 결정될 수 있다. 상기 공진 주파수를 결정하기 위하여 상기 코일 외에 용량성 공진 회로가 연결되도록 구성될 수도 있다.
Here, the resonance frequency f is determined by the inductance L and the capacitance C in the circuit. In a circuit for forming a magnetic field using a coil, the inductance may be determined by the number of revolutions of the coil, etc., and the capacitance may be determined by an interval, area, or the like between the coils. In addition to the coil, a capacitive resonance circuit may be connected to determine the resonance frequency.
도 6을 참조하면, 공진 결합 방식에 따라 무선으로 전력이 전송되는 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기장이 형성되는 전송 코일(Tx coil)(1111b) 및 상기 전송 코일(1111b)와 연결되고 특정한 진동 주파수를 결정하기 위한 공진 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 공진 회로(1116)는 용량성 회로(capacitors)를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 상기 특정한 진동 주파수가 결정된다.Referring to FIG. 6, when power is wirelessly transmitted according to a resonance coupling method, the
상기 공진 회로(1116)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 변환부(111)가 자기장을 형성할 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 전송 코일(1111b)과 병렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다.The configuration of the circuit element of the
또한, 상기 무선 전력 수신장치(200)의 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에서 형성된 자기장에 의하여 공진 현상이 일어날 수 있도록 구성된 공진 회로(2912) 및 수신 코일(Rx coil)(2911b)을 포함한다. 즉, 상기 공진 회로(2912)는 역시 용량성 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 공진 회로(2912)는 상기 수신 코일(2911b)의 인덕턴스와 상기 공진 회로(2912)의 커패시턴스를 기초로 결정되는 공진 주파수가 상기 형성된 자기장의 공진 주파수와 동일하도록 구성된다.In addition, the
상기 공진 회로(2912)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 수신부(291)가 상기 자기장에 의하여 공진이 일어날 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 수신 코일(2911b)과 직렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다. The circuit element of the
상기 무선 전력 전송장치(100)에서의 상기 특정한 진동 주파수는 LTx, CTx를 가지고 상기 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다. 여기서, 상기 무선 전력 수신장치(200)의 LRX 및 CRX를 상기 수학식 1에 대입한 결과가 상기 특정한 진동 주파수와 동일한 경우에 상기 무선 전력 수신장치(200)에서는 공진이 일어난다.The specific vibration frequency in the
공진 결합에 의한 무선 전력 전송 방식에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200)가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 전자파가 근거리 전자장을 통해 전달되게 되므로, 주파수가 다르면 상기 기기간 에너지 전달이 없게 된다.According to the wireless power transmission method by resonant coupling, when the
따라서, 상기 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향이 큰 반면, 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200) 사이의 배열 및 거리에 따른 영향은 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 작다.
Therefore, while the efficiency of wireless power transmission by the resonance coupling method has a large influence on frequency characteristics, the arrangement between the
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 공진 결합 방식의 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다.
Hereinafter, a configuration of a wireless power transmitter and a wireless power receiver of the resonance coupling method applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.
공진 결합 방식의 무선 전력 전송장치Resonant coupling type wireless power transmitter
도 7은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.7 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the
도 7A를 참조하여 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명된다.The configuration of the
상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111b), 인버터(1112) 및 공진 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인버터(1112)는 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 회로(1116)와 연결되도록 구성될 수 있다.The
상기 전송 코일(1111b)은 유도 결합 방식에 따라 전력을 전달하기 위한 전송 코일(1111a)과 별도로 장착될 수 있으나, 하나의 단일 코일을 이용하여 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식으로 전력을 전달할 수도 있다.The transmitting
상기 전송 코일(1111b)은, 전술된 바와 같이, 전력을 전달하기 위한 자기장을 형성한다. 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 회로(1116)는 교류 전원이 인가되면 진동이 발생할 수 있으며, 이 때 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 진동 주파수가 결정될 수 있다. The transmitting
이를 위하여 상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190) 로부터 얻은 직류 입력을 교류 파형으로 변형시키고, 상기 변형된 교류 전류가 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 회로(1116)에 인가된다.To this end, the
그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수 값을 변경시키기 위한 주파수 조절부(1117)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수는 수학식 1에 의하여 상기 전력 변환부(111)를 구성하는 회로내의 인덕턴스 및 커패시턴스를 기초로 결정되므로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 인덕턴스 및/또는 커패시턴스가 변경되도록 상기 주파수 조절부(1117)를 제어함으로써 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수를 결정할 수 있다.In addition, the
상기 주파수 조절부(1117)는, 예를 들어, 상기 공진 회로(1116)에 포함된 커패시터 간의 거리를 조절하여 커패시턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하거나, 또는 상기 전송 코일(1111b)의 회전 수(number of turns) 또는 직경을 조절하여 인덕턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하거나, 또는 상기 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 결정하는 능동 소자들을 포함하도록 구성될 수 있다.The
한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 동작에 대해서는 전술된 바와 동일하다.
Meanwhile, the
도 7B를 참조하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명된다. 상기 전원 공급부(290)는, 전술된 바와 같이, 상기 수신 코일(Rx coil)(2911b) 및 공진 회로(2912)를 포함하도록 구성될 수 있다.The configuration of the
그 외에도, 상기 전원 공급부(290)의 전력 수신부(291)는 공진 현상에 의하여 생성된 교류 전류를 직류로 변환시키는 정류 회로(2913)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 정류 회로(2913)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 전력 수신부(291)는 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(2914)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.
In addition, the
하나 이상의 전송 코일을 포함하여 구성된 무선 전력 전송장치A wireless power transmitter comprising one or more transmitting coils
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.8 is a block diagram of a wireless power transmitter configured to have one or more transmission coils that receive power according to a resonant coupling scheme employable in embodiments disclosed herein.
도 8을 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 및 각 전송 코일들과 연결된 공진 회로(1116-1 내지 1116-n)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the
상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)은 동일한 공진 주파수를 갖도록 설정되거나, 일부가 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있다. 이는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 회로(1116-1 내지 1116-n)들이 어떠한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 갖는지에 따라 결정된다.The one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n may be set to have the same resonant frequency, or some of them may be set to have different resonant frequencies. This is determined according to what inductance and / or capacitance the resonant circuits 1116-1 to 1116-n respectively connected to the one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n have.
이를 위하여, 상기 주파수 조절부(1117)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 회로(1116-1 내지 1116-n)들의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 변경시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
To this end, the
InIn -- bandband communicationcommunication
도 9는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달에 있어서 무선 전력 신호의 변조 및 복조를 통하여 무선 전력 전송장치와 전자 기기 사이에 패킷을 송수신하는 개념을 도시한다.9 illustrates a concept of transmitting and receiving a packet between a wireless power transmitter and an electronic device through modulation and demodulation of a wireless power signal in wireless power transfer according to embodiments disclosed herein.
도 9를 참조하면, 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 변환부(111)는 무선 전력 신호를 형성한다. 상기 무선 전력 신호는 상기 전력 변환부(111)에 포함된 전송 코일(1111)을 통하여 형성된다.Referring to FIG. 9, the
상기 전력 변환부(111)에 의하여 형성된 무선 전력 신호(10a)는 전자 기기(200)에 도달하여, 상기 전자 기기(200)에 포함된 전력 수신부(291)를 통하여 수신된다. 상기 형성된 무선 전력 신호는 상기 전력 수신부(291)에 포함된 수신 코일(2911)을 통하여 수신된다.The
상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)와 연결된 상기 변복조부(293)을 제어하여 상기 전자 기기(200)가 상기 무선 전력 신호를 수신하는 중에 상기 무선 전력 신호를 변조(modulation)한다. 상기 수신되는 무선 전력 신호가 변조되는 경우에 상기 무선 전력 신호는 자기장(magnetic field) 또는 전자기장(electro-magnetic field) 내에서 폐루프(closed-loop)를 형성하므로The power
상기 무선 전력 전송장치(100)는 변조된 무선 전력 신호(10b)를 감지할 수 있다. 상기 변복조부(113)는 상기 감지된 무선 전력 신호를 복조(demodulation)하고, 복조된 무선 전력 신호로부터 상기 패킷을 디코드할 수 있다.The
한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)와 상기 전자 기기(200) 간의 통신에 사용되는 변조 방법은 진폭 변조(Amplitude Modulation)일 수 있다. 전술된 바와 같이, 상기 진폭 변조 방식은 상기 전력 변환부(111)가 형성한 무선 전력 신호(10a)의 진폭을 상기 전자 기기(200) 측의 변복조부(293)가 변경시켜 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 변복조부(293)가 상기 변조된 무선 전력 신호(10b)의 진폭을 검출하는 백스캐터 변조(backscatter modulation) 방식일 수 있다.
Meanwhile, a modulation method used for communication between the
무선 전력 신호의 변조 및 복조Modulation and demodulation of wireless power signals
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이에서 송수신되는 패킷의 변조 및 복조에 대하여 설명된다.Hereinafter, modulation and demodulation of packets transmitted and received between the
도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송에서 전력 제어 메시지를 송수신하기 위한 구성을 도시한다. 도 11은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송에서 수행되는 변조 및 복조에서의 신호의 형태를 도시한다.10 illustrates a configuration for transmitting and receiving a power control message in wireless power transmission according to embodiments disclosed herein. 11 shows a form of a signal in modulation and demodulation performed in wireless power transmission according to embodiments disclosed herein.
도 10을 참조하면, 상기 전자 기기(200) 측의 상기 전력 수신부(291)를 통하여 수신되는 무선 전력 신호는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 변조되지 않은 무선 전력 신호(51)이다. 상기 전력 수신부(291) 내의 공진 형성 회로(2912)에 의하여 설정된 공진 주파수에 따라 상기 전자 기기(200) 및 상기 무선 전력 전송장치(100) 사이에 공진 결합이 이루어지고, 상기 수신 코일(2911b)을 통하여 상기 무선 전력 신호(51)가 수신된다.Referring to FIG. 10, the wireless power signal received through the
전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)을 통하여 수신되는 무선 전력 신호(51)를 상기 변복조부(293) 내의 부하 임피던스(Impedance)를 변경시킴으로써 변조한다. 상기 변복조부(293)는 상기 무선 전력 신호(51)를 변조하기 위한 수동 소자(2931) 및 능동 소자(2932)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(293)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송하고자 하는 패킷이 포함되도록 상기 무선 전력 신호(51)를 변조한다. 이때, 상기 패킷은 상기 변복조부(293) 내의 상기 능동 소자(2932)에 입력될 수 있다.The power
그 후, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 송신 제어부(112)는 상기 변조된 무선 전력 신호(52)를 포락선 검출(Envelop Detection) 과정을 통하여 복조하고, 상기 검출된 신호(53)를 디지털 데이터(54)로 디코드한다. 상기 복조 과정은 변조된 무선 전력 신호에 의하여 상기 전력 변환부(111)를 흐르는 전류 또는 전압이 HI 상태(HI state) 및 LO 상태(state)로 두 가지 상태로 구분되는 것을 감지하고, 상기 상태들에 따라 구분되는 디지털 데이터를 기초로 상기 전자 기기(200)가 전송하고자 하는 패킷을 획득하는 것이다.Thereafter, the power
이하에서는, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 복조된 디지털 데이터로부터 상기 전자 기기(200)가 전송하고자 하는 전력 제어 메시지를 획득하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process in which the
도 11의 (b)를 참조하면, 상기 전력 송신 제어부(112)는 포락선 검출된 신호로부터 클럭 신호(CLK)를 이용하여 인코딩된 비트를 검출한다. 상기 검출되는 인코딩된 비트는 상기 전자 기기(200) 측의 변조 과정에서 사용된 비트 인코딩 방법에 따라 인코딩 된 것이다. 어떤 실시 예들에서, 상기 비트 인코딩 방법은 NRZ(non-return to zero)일 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 비트 인코딩 방법이 2-위상(bi-phase) 인코딩일 수 있다.Referring to (b) of FIG. 11, the power
예컨대, 어떤 실시 예들에서, 상기 검출되는 비트는 차동 2-위상(differential bi-phase; DBP) 인코딩된 것일 수 있다. 상기 DBP 인코딩에 의하면, 상기 전자 기기(200) 측의 전력 수신 제어부(292)는 데이터 비트 1을 인코딩하기 위하여 두 번의 상태 전이(transitions)를 갖도록 하고, 데이터 비트 0을 인코딩하기 위하여 한 번의 상태 전이를 갖도록 한다. 즉, 데이터 비트 1은 상기 클럭 신호의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것이고, 데이터 비트 0은 상기 클럭 신호의 상승 에지에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것일 수 있다.For example, in some embodiments, the detected bit may be differential bi-phase (DBP) encoded. According to the DBP encoding, the power
한편, 상기 전력 송신 제어부(112)는 비트 인코딩 방법에 따라 검출된 비트열로부터 패킷을 구성하는 바이트 포맷(byte format)을 이용하여 바이트 단위의 데이터를 획득할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 검출된 비트열은 도 11의 (c)에 도시된 바와 같은 11 비트 비동기 직렬 포맷(11-bit asynchronous serial format)을 이용하여 전송된 것일 수 있다. 즉, 바이트의 시작을 알리는 시작 비트(start bit)와 종료를 알리는 종료 비트(stop)를 포함하고, 시작 비트와 종료 비트 사이에 데이터 비트들(b0 내지 b7)을 포함할 수 있다. 또한, 데이터의 오류를 검사하기 위한 패러티 비트(parity bit)가 추가될 수 있다. 상기 바이트 단위의 데이터는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 구성한다.
Meanwhile, the power
[in-band two-way communication을 지원하는 경우][In case of supporting in-band two-way communication]
이상, 도 9에는 상기 무선 전력 전송 장치(100)가 형성한 반송파 신호(carrier signal)(10a)를 이용하여 상기 무선 전력 수신장치(200)가 패킷을 송신하는 것에 대하여 도시되었으나, 상기 무선 전력 전송 장치(100)도 위와 유사한 방식으로 상기 무선 전력 수신장치(200)에 데이터를 전송할 수 있다.As described above, FIG. 9 illustrates that the
즉, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)를 제어하여 상기 무선 전력 수신장치(200)에 보낼 데이터가 상기 반송파 신호(10a)에 실리도록 변조할 수 있다. 이와 같은 경우 상기 무선 전력 수신장치(200) 측의 상기 전력 수신 제어부(292)가 상기 변조된 상기 반송파 신호(10a)로부터 데이터를 획득할 수 있도록 상기 변복조부(293)를 제어하여 복조를 수행할 수 있다.
That is, the power
패킷 포맷Packet format
이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 신호를 이용한 통신에서 사용되는 패킷의 구조가 설명된다.Hereinafter, a structure of a packet used in communication using a wireless power signal according to embodiments disclosed herein is described.
도 12는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달방법에 사용되는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 도시한다.12 illustrates a packet including a power control message used in a wireless power transfer method according to embodiments disclosed herein.
도 12의 (a)를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)는 전송하고자 하는 데이터를 명령 패킷(command_packet)(510)의 형태로 송수신할 수 있다. 상기 명령 패킷(510)은 헤더(511) 및 메시지(512)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to (a) of FIG. 12, the
상기 헤더(511)는 상기 메시지(512)에 포함되는 데이터의 종류를 지시하는 필드를 포함할 수 있다. 상기 데이터의 종류를 지시하는 필드가 나타내는 값을 기초로 상기 메시지의 크기 및 그 종류가 결정될 수 있다. The
또한, 상기 헤더(511)는 상기 패킷의 발신자를 식별할 수 있는 주소 필드를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 주소 필드는 상기 전자 기기(200)의 식별자 또는 상기 전자 기기(200)가 속한 그룹의 식별자를 나타낼 수 있다. 상기 전자 기기(200)가 상기 패킷(510)을 전송하고자 하는 경우에, 상기 전자 기기(200)는 상기 패킷(510)의 상기 주소 필드가 자신의 식별 정보를 나타내도록 상기 패킷(510)을 생성할 수 있다.In addition, the
상기 메시지(512)는 상기 패킷(510)의 발신자가 전송하고자 하는 데이터를 포함한다. 상기 메시지(512)에 포함되는 데이터는 상대방에 대한 보고 사항(report), 요청 사항(request) 또는 응답 사항(response)일 수 있다.The
한편, 어떤 실시 예에 있어서, 상기 명령 패킷(510)은 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 상기 명령 패킷(510)에 포함된 상기 헤더(511)는 일정한 크기로 표현될 수 있다. 예컨대, 상기 헤더(511)는 두 바이트의 크기일 수 있다.On the other hand, in some embodiments, the
상기 헤더(511)는 수신 주소 필드를 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 수신 주소 필드는 6 비트의 크기일 수 있다.The
상기 헤더(511)는 OCF(Operation command field) 또는 OGF(Operation group field)를 포함하도록 구성될 수 있다. OGF는 상기 전자 기기(200)를 위한 커맨드의 그룹별로 부여되는 값이며, OCF는 상기 전자 기기(200)가 포함된 각 그룹 내에 존재하는 커맨드 별로 부여되는 값이다.The
상기 메시지(512)는 파라미터의 길이(length) 필드(5121)와 파라미터의 값(value) 필드(5122)로 구분하여 표현될 수 있다. 즉, 상기 패킷(510)의 발신자는 상기 메시지를 상기 전송하고자 하는 데이터를 표현하기 위해 필요한 하나 이상의 파라미터의 길이-값 쌍(5121a-5122a 등)의 형태로 구성할 수 있다.The
도 12의 (c)를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)는 상기 명령 패킷(510)에 전송을 위한 프리앰블(520) 및 체크섬(530)을 부가한 패킷의 형태로 상기 데이터를 송수신 할 수 있다.Referring to (c) of FIG. 12, the
상기 프리앰블(520)은 상기 무선 전력 전송장치(100)가 수신되는 데이터와 동기화를 수행하고 상기 명령 패킷(510)의 시작 비트를 정확히 검출하기 위해 사용된다. 상기 프리앰블(520)은 동일한 비트가 반복되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 프리앰블(520)은 상기 DBP 인코딩에 따른 데이터 비트 1이 11번 내지 25번 반복되도록 구성될 수 있다.The
상기 체크섬(530)은 전력 제어 메시지가 전송되는 도중에 상기 명령 패킷(510)에 발생할 수 있는 오류를 감지하기 위하여 사용된다.
The
동작 상태(Operation state ( PhasesPhases ))
이하에서, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 무선 전력 수신장치(200)의 동작 상태들에 대하여 설명된다.Hereinafter, operating states of the
도 13은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)의 동작 상태들을 도시한다. 또한, 도 14 내지 도 18은 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)간의 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷들의 구조를 도시한다.13 illustrates operating states of the
도 13을 참조하면, 무선 전력 전송을 위한 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)의 동작 상태는 선택 상태(Selection Phase) (610), 검출 상태(Ping Phase)(620), 식별 및 설정 상태(Identification and Configuration Phase)(630), 그리고 전력 전송 상태(Power Transfer Phase)(640)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 13, operating states of the
상기 선택 상태(610)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 물체(object)들이 존재하는지 여부를 감지하고, 상기 검출 상태(620)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 감지된 물체로 검출 신호를 보내고, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 검출 신호에 대한 응답을 보낸다.In the
또한, 상기 식별 및 설정 상태(630)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 이전 상태들을 통하여 선택된 무선 전력 수신장치(200)를 식별하고 전력 전달을 위한 설정 정보를 획득한다. 상기 전력 전송 상태(640)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가, 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 제어 메시지에 대응하여 전송하는 전력을 조절하면서, 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력을 전송한다.Further, in the identification and setting state 630, the
이하에서는, 상기 각 동작 상태를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each operation state will be described in detail.
1) 선택 상태 (1) Selection state ( SelectionSelection PhasePhase ))
상기 선택 상태(610)에 있는 무선 전력 전송장치(100)는 감지 영역 내에 존재하는 무선 전력 수신장치(200)를 선택하기 위하여 검출 과정을 수행한다. 상기 감지 영역은, 전술된 바와 같이, 해당 영역 내의 물체가 상기 전력 변환부(111)의 전력의 특성에 영향을 미칠 수 있는 영역을 말한다. 상기 검출 상태(620)와 비교하여, 상기 선택 상태(610)에서 무선 전력 수신장치(200)의 선택을 위한 검출 과정은 전력 제어 메시지를 이용하여 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 응답을 수신하는 방식 대신에, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 변환부에서 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력량이 변화하는 것을 감지하여 일정 범위 내에 물체가 존재하는지 확인하는 과정이다. 상기 선택 상태(610)에서의 검출 과정은 후술될 검출 상태(620)에서 디지털 형식의 패킷을 이용하지 아니하고 무선 전력 신호를 이용하여 물체를 검출하는 점에서 아날로그 검출 과정(analog ping)으로 불릴 수 있다.The
상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내에 물체가 들어오고 나가는 것을 감지할 수 있다. 또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내에 있는 물체들 중에서 무선으로 전력을 전달할 수 있는 무선 전력 수신장치(200)와 그 밖의 물체들(예를 들어, 열쇠, 동전 등)을 구분할 수 있다.The
전술된 바와 같이, 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식에 따라 무선으로 전력을 전송할 수 있는 거리가 다르므로 상기 선택 상태(610)에서 물체가 검출되는 감지 영역은 서로 다를 수 있다.As described above, since a distance capable of transmitting power wirelessly is different according to an inductive coupling method and a resonant coupling method, sensing regions in which an object is detected in the selected
먼저, 유도 결합 방식에 따라 전력이 전송되는 경우에 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 물체들의 배치 및 제거를 감지하기 위하여 인터페이스 표면(미도시)을 모니터링할 수 있다.First, when power is transmitted according to an inductive coupling method, the
또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 무선 전력 수신장치(200)의 위치를 감지할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 하나 이상의 전송 코일을 포함하도록 형성된 무선 전력 전송장치(100)는 상기 선택 상태(610)에서 상기 검출 상태(620)로 진입하고, 상기 검출 상태(620)에서 각각의 코일을 이용하여 상기 물체로부터 검출 신호에 대한 응답이 전송되는지 여부를 확인하거나 또는 그 후 상기 식별 상태(630)로 진입하여 상기 물체로부터 식별 정보가 전송되는지 여부를 확인하는 방법을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 이와 같은 과정을 통하여 획득한 상기 감지된 무선 전력 수신장치(200)의 위치에 기초하여 무선 전력 전송에 사용될 코일을 결정할 수 있다.In addition, the
또한, 공진 결합 방식에 따라 전력이 전송되는 경우에 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내의 물체로 인한 상기 전력 변환부의 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상이 변경되는 것을 감지함으로 써 상기 물체를 검출할 수 있다.In addition, when power is transmitted according to a resonance coupling method, the
한편, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식에 따른 검출 방법 중 적어도 하나의 방법에 의하여 물체를 검출할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 각 전력 전송 방식에 따른 물체 검출 과정을 수행하고, 이후에 다른 상태들(620, 630, 640)로 진행하기 위하여 무선 전력 전달을 위한 결합 방식 중에서 상기 물체를 검출한 방식을 선택할 수 있다.On the other hand, the
한편, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 물체를 검출하기 위하여 형성하는 무선 전력 신호와 이후 상태들(620, 630, 640)에서의 디지털 검출, 식별, 설정 및 전력 전송을 위하여 형성하는 무선 전력 신호는 그 주파수, 세기 등의 특성이 다를 수 있다. 이는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 선택 상태(610)는 물체를 검출하기 위한 대기 상태(idle phase)에 해당하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 대기 중의 소비 전력을 줄이거나, 또는 효율적인 물체 검출을 위하여 특화된 신호를 생성시킬 수 있도록 하기 위함이다.
On the other hand, the
2) 검출 상태 (2) Detection status ( PingPing PhasePhase ) )
상기 검출 상태(620)에 있는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력 제어 메시지를 통해 상기 감지 영역 내에 존재하는 무선 전력 수신장치(200)를 검출하는 과정을 수행한다. 상기 선택 상태(610)에서 무선 전력 신호의 특성 등을 이용한 무선 전력 수신장치(200)의 검출 과정과 비교하여, 상기 검출 상태(620)에서의 검출 과정은 디지털 검출 과정(digital ping)이라 불릴 수 있다.The
상기 검출 상태(620)에서 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)를 검출하기 위한 무선 전력 신호를 형성하고, 상기 무선 전력 수신장치(200)에 의하여 변조된 무선 전력 신호를 복조하고, 상기 복조된 무선 전력 신호로부터 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 디지털 데이터 형태의 전력 제어 메시지를 획득한다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 전력 제어 메시지를 수신함으로써 전력 전송의 대상이 되는 상기 무선 전력 수신장치(200)를 인지 할 수 있다.In the
상기 검출 상태(620)에 있는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 디지털 검출 과정을 수행하기 위하여 형성하는 검출 신호는 특정 동작 포인트(operating point)의 전력 신호를 일정한 시간 동안 인가함으로써 형성되는 무선 전력 신호일 수 있다. 상기 동작 포인트는 전송 코일(Tx coil)에 인가되는 전압의 주파수, 듀티 사이클(duty cycle) 및 진폭을 의미할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 특정 동작 포인트의 전력 신호를 인가함으로써 생성된 상기 검출 신호를 일정한 시간 동안 생성하고, 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신할 것을 시도할 수 있다.The detection signal formed by the
한편, 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 수신한 무선 전력 신호의 강도(strength)를 나타내는 메시지일 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 도 14에 도시된 바와 같은 상기 검출 신호에 대한 응답으로서 수신된 무선 전력 신호의 강도를 나타내는 메시지가 포함된 신호 강도 패킷(Signal Strength Packet)( 5100)을 전송할 수 있다. 상기 패킷(5100)은 신호 강도를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5120) 및 상기 무선 전력 수신장치(200)가 수신한 전력 신호의 강도를 나타내는 메시지(5130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5130) 내의 전력 신호의 강도는 상기 무선 전력 전송장치(100)와 상기 무선 전력 수신장치(200) 사이의 전력 전송을 위한 유도 결합 또는 공진 결합의 정도(degree of coupling)를 나타내는 값일 수 있다.Meanwhile, the power control message corresponding to the response to the detection signal may be a message indicating the strength of the wireless power signal received by the
상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 검출 신호에 대한 응답 메시지를 수신하여 상기 무선 전력 수신장치(200)를 발견한 후에, 상기 디지털 검출 과정을 연장하여 식별 및 검출 상태(630)로 진입할 수 있다. 즉, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)를 발견한 후에 상기 특정 동작 포인트의 전력 신호를 유지하여 상기 식별 및 검출 상태(630)에서 필요한 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다.After receiving the response message for the detection signal and discovering the
다만, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력을 전달할 수 있는 무선 전력 수신장치(200)를 발견하지 못한 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 동작 상태는 상기 선택 상태(610)로 되돌아갈 수 있다.
However, if the
3) 식별 및 설정 상태 (3) Identification and setting status ( IdentificationIdentification andand ConfigurationConfiguration PhasePhase ))
상기 식별 및 설정 상태(630)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)가 전송하는 식별 정보 및/또는 설정 정보를 수신하여 전력 전달이 효율적으로 이루어지도록 제어할 수 있다.The
상기 식별 및 설정 상태(630)에서 상기 무선 전력 수신장치(200)는 자신의 식별 정보를 포함하는 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 상기 무선 전력 수신장치(200)는, 예컨대, 도 15A에 도시된 바와 같은 무선 전력 수신장치(200)의 식별 정보를 나타내는 메시지가 포함된 식별 패킷(Identification Packet)(5200) 을 전송할 수 있다. 상기 패킷(5200)은 식별 정보를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5220) 및 상기 무선 전력 수신장치의 식별 정보를 포함하는 메시지(5230)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5230)는 무선 전력 전송을 위한 규약의 버전을 나타내는 정보(2531 및 5232), 상기 무선 전력 수신장치(200)의 제조 업체를 식별하는 정보(5233), 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 정보(5234) 및 기본 장치 식별자(5235)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 정보(5234)에 확장 장치 식별자가 존재하는 것으로 표시되는 경우, 도 15B에 도시된 바와 같은 확장 장치 식별자를 포함한 확장 식별 패킷(Extended Identification Packet)(5300) 이 별도로 전송될 수 있다. 상기 패킷(5300)은 확장 장치 식별자를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5320) 및 확장 장치 식별자를 포함하는 메시지(5330)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 확장 장치 식별자가 사용되는 경우에, 상기 무선 전력 수신장치(200)를 식별하기 위하여 상기 제조 업체의 식별 정보(5233), 상기 기본 장치 식별자(5235) 및 상기 확장 장치 식별자(5330)에 기초한 정보가 사용될 수 있다.In the identification and setting state 630, the
상기 식별 및 설정 상태(630)에서 상기 무선 전력 수신장치(200)는 예상 최대 전력에 대한 정보를 포함하는 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 상기 무선 전력 수신장치(200)는, 예컨대, 도 16에 도시된 바와 같은 설정 패킷(Configuration Packet)(5400) 을 전송할 수 있다. 상기 패킷은 설정 패킷임을 알리는 헤더(5420) 및 상기 예상 최대 전력에 대한 정보를 포함하는 메시지(5430)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5430)는 전력 클래스(5431), 예상 최대 전력에 대한 정보(5432), 무선 전력 전송장치 측의 주요 셀의 전류를 결정하는 방법을 나타내는 지시자(5433), 선택적인 설정 패킷들의 수(5434)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 지시자(5433)는 무선 전력 전송을 위한 규약에 명시된 대로 상기 무선 전력 전송장치 측의 주요 셀의 전류가 결정될 것인지 여부를 나타내는 것일 수 있다.In the identification and setting state 630, the
한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 식별 정보 및/또는 설정 정보를 기초로 상기 무선 전력 수신장치(200)와 전력 충전에 사용되는 전력 전달 규약(power transfer contract)을 생성할 수 있다. 상기 전력 전달 규약은 상기 전력 전달 상태(640)에서의 전력 전달 특성을 결정하는 파라미터들의 한정 사항들(limits)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the wireless
상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전달 상태(640)로 진입하기 전에 상기 식별 및 설정 상태(630)를 종료하고, 상기 선택 상태(610)로 되돌아 갈 수 있다. 예컨대, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선으로 전력을 수신할 수 있는 다른 무선 전력 수신장치를 찾기 위하여 상기 식별 및 설정 상태(630)를 종료할 수 있다.
The
4) 전력 전송 상태 (4) Power transmission status ( PowerPower TransferTransfer PhasePhase ))
상기 전력 전송 상태(640)에서의 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력을 전송한다. The
상기 무선 전력 전송장치(100)는 전력을 전송하는 도중에 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 수신한 전력 제어 메시지에 대응하여 상기 전송 코일에 인가되는 전력의 특성을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 전송 코일의 전력 특성을 조절하기 위해 사용되는 전력 제어 메시지는 도 17에 도시된 바와 같은 제어 오류 패킷(Control Error Packet)( 5500)에 포함될 수 있다. 상기 패킷(5500)은 제어 오류 패킷임을 알리는 헤더(5520)와 제어 오류 값을 포함하는 메시지(5530)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 제어 오류 값에 따라 상기 전송 코일에 인가되는 전력을 조절할 수 있다. 즉, 상기 전송 코일에 인가되는 전류는 상기 제어 오류 값이 0인 경우에 유지되고, 음수(negative value)인 경우에 감소되고, 양수(positive value)인 경우에 증가하도록 조절될 수 있다.The
상기 전력 전송 상태(640)에서 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 식별 정보 및/또는 설정 정보를 기초로 생성된 전력 전달 규약(power transfer contract) 내의 파라미터들을 모니터링할 수 있다. 상기 파라미터들을 모니터링한 결과, 상기 무선 전력 수신장치(200)와의 전력 전송이 상기 전력 전달 규약 내에 포함되어 있는 한정 사항들을 위반하게 되는 경우에는 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전송을 취소하고 상기 선택 상태(610)로 되돌아갈 수 있다.In the
상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전달된 전력 제어 메시지를 기초로 상기 전력 전송 상태(640)를 종료할 수 있다. The
예를 들어, 상기 무선 전력 수신장치(200)가 전달된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 도중에 상기 배터리의 충전이 완료된 경우 상기 무선 전력 전송장치(100)로 무선 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전송의 중지를 요청하는 메시지를 수신한 후, 무선 전력 전송을 종료하고 상기 선택 상태(610)로 되돌아 갈 수 있다.For example, when the charging of the battery is completed while the
또 다른 예를 들어, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 이미 생성된 전력 전달 규약을 갱신하기 위하여 재협상(renegotiation) 또는 재설정(reconfigure)을 요청하는 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 상기 무선 전력 수신장치(200)는 현재 전송되는 전력량보다 많거나 적은 양의 전력이 필요한 경우에 상기 전력 전달 규약의 재협상을 요청하는 메시지를 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전달 규약의 재협상을 요청하는 메시지를 수신한 후, 무선 전력 전송을 종료하고 상기 식별 및 설정 상태(630)로 되돌아 갈 수 있다.For another example, the
이를 위하여, 상기 무선 전력 수신장치(200)가 전송하는 메시지는, 예컨대, 도 18에 도시된 바와 같은 전력 전송 중단 패킷(End Power Transfer Packet)(5600)일 수 있다. 상기 패킷(5600)은 전력 전송 중단 패킷임을 알리는 헤더(5620) 및 중단의 이유를 나타내는 전력 전송 중단 코드를 포함하는 메시지(5630)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 전송 중단 코드는 충전 완료(Charge Complete), 내부 오류(Internal Fault), 과열(Over Temperature), 과전압(Over Voltage), 과전류(Over Current), 배터리 오류(Battery Failure), 재설정(Reconfigure), 무응답(No Response), 알려지지 않은 오류(Unknown) 중 어느 하나를 나타낼 수 있다.
To this end, the message transmitted by the
다수의 전자 기기의 통신 방법Communication method of multiple electronic devices
이하, 하나의 무선 전력 송신장치로부터 하나 이상의 전자 기기들이 무선 전력 신호를 이용하여 통신을 수행하는 방법이 설명된다.Hereinafter, a method of performing communication using one or more electronic devices from one wireless power transmission apparatus using a wireless power signal will be described.
도 19는 무선 전력 전송장치가 하나 이상의 무선 전력 수신장치들에게 전력을 전달하는 방법을 도시한 개념도이다.19 is a conceptual diagram illustrating a method in which a wireless power transmitter transmits power to one or more wireless power receivers.
상기 무선 전력 전송장치(100)는 하나 이상의 무선 전력 수신 장치(200, 200')들을 위하여 전력을 전송할 수 있다. 도 19에는 두 개의 전자 기기들(200, 200')이 도시되어 있으나, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 방법은 도시된 전자 기기들의 숫자로 제한되지 아니한다. The
상기 무선 전력 전송장치(100)의 무선 전력 전달 방식에 따라 상기 활동 영역 및 감지 영역은 차이가 있다. 따라서, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 공진 결합 방식의 활동 영역 또는 감지 영역에 배치된 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부, 또는 유도 결합 방식의 활동 영역 또는 감지 영역에 배치된 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과에 따라 각 무선 전력 전달 방식을 지원 하는 상기 무선 전력 전송 장치(100)는 각 무선 전력 수신장치에 대하여 전력 전달 방식을 변경할 수 있다.The active area and the sensing area are different according to the wireless power transmission method of the
본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 무선 전력 전송에서는, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 동일한 무선 전력 전달 방식으로 하나 이상의 전자 기기들(200, 200')을 위하여 전력을 전송하는 경우에 상기 전자 기기들(200, 200')이 서로간 충돌 없이 상기 무선 전력 신호를 통하여 통신을 수행할 수 있다. In the wireless power transmission according to the embodiments disclosed herein, the electronic device when the
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 무선 전력 전송장치(100)에 의하여 형성된 무선 전력 신호(10a)는 제 1 전자 기기(200') 및 제 2 전자 기기(200)에 도달한다. 상기 제 1 전자 기기(200') 및 제 2 전자 기기(200)는 상기 형성된 무선 전력 신호를 이용하여 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다.As shown in FIG. 19, the
상기 제 1 전자 기기(200') 및 제 2 전자 기기(200)는 무선 전력 신호를 수신하는 전력 수신장치로 동작한다. 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 상기 전력 수신장치는 상기 형성된 무선 전력 신호를 수신하는 전력 수신부(291', 291); 상기 수신된 무선 전력 신호에 대하여 변조 및 복조를 수행하는 변복조부(293', 293); 및 전력 수신장치의 각 구성요소들을 제어하는 제어부(292', 292)를 포함하도록 구성될 수 있다.
The first
나아가, 본 발명에서는 다중 통신 규약을 사용하는 무선충전 시스템(또는 무선 전력 송수신장치)에서 통신규약 선택방법과, 무선 충전 시스템에서 유도 방식과 공진 방식의 호환이 가능한 송신장치의 구조와, 유도 방식과 공진 방식의 호환이 가능한 송신장치에서의 통신 방법을 제시한다. 이하, 이에 대하여 보다 상세히 설명한다.Furthermore, in the present invention, a communication protocol selection method in a wireless charging system (or wireless power transmission / reception device) using multiple communication protocols, a structure of a transmission device compatible with an induction method and a resonance method in a wireless charging system, and an induction method A communication method in a resonant compatible transmission device is provided. Hereinafter, this will be described in more detail.
나아가, 본 발명에서는 WPC에서 진행 중인 "Wireless Power Transfer Volume II: Medium Power Part1: Interface Definition" 중에 Chapter 3.2.2 Power Transmitter design MP-A2의 로우파워(Low power)용 수신기와의 호환성을 보장하기 위한 방법을 제시한다. 보다 구제적으로, 1st control error 수신 이후 bridge 회로의 driving 방법을 변환하여 미들파워(medium power, ~15W) 송신 system을 5W 수신 system에 호환해서 사용할 수 있게 하는 방법을 제시한다. 이하, 이에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Furthermore, in the present invention, to ensure compatibility with a low power receiver of Chapter 3.2.2 Power Transmitter design MP-A2 among "Wireless Power Transfer Volume II: Medium Power Part1: Interface Definition" in progress in WPC How to do it. More specifically, we propose a method to convert the driving method of the bridge circuit after receiving the 1st control error to make the middle power (~ 15W) transmission system compatible with the 5W reception system. Hereinafter, this will be described in more detail.
무선 전력 수신장치의 전력 정보에 따른 무선 전력 송신장치의 The wireless power transmitter according to the power information of the wireless power receiver
모드mode
전환방법( Conversion method (
TheThe
methodmethod
ofof
convertingconverting
modemode
ofof
wirelesswireless
powerpower
transmittertransmitter
accordingaccording
toto
the the
powerpower
informationinformation
ofof
wirelesswireless
powerpower
receiverreceiver
}}
이하, 도 20 내지 도 32를 참조하여, WPC의 Wireless Power Specification Part1 System Description 중에 chapter 5 System Control의 Identification & configuration phase 와 Power transfer phase 사이에 새로운 phase를 추가하여 미들파워(~15W) 시스템을 로우파워(5W) 시스템에 확장해서 사용할 수 있는 기술을 제시한다.
Hereinafter, referring to FIGS. 20 to 32, a middle power (~ 15W) system is low power by adding a new phase between the Identification & configuration phase of the Chapter 5 System Control and the Power transfer phase among the Wireless Power Specification Part1 System Description of WPC. (5W) It presents a technology that can be extended to the system.
먼저, 도 20 내지 도 23을 참조하여, 미들파워를 사용하는 무선 전력 송수신장치에서 통신규약 방법에 대하여 설명한다. First, with reference to FIGS. 20 to 23, a description will be given of a communication protocol method in a wireless power transceiving device using middle power.
도 20은 WPC 통신 흐름을 나타내는 개념도이고, 도 21은 본 발명의 일실시예에 따라는 방법에서의 통신 흐름도이고, 도 22는 수신기 식별 패킷의 구성도이며, 도 23은 본 발명에서 제안하는 통신 흐름을 나타내는 플로우 챠트이다.20 is a conceptual diagram illustrating a WPC communication flow, FIG. 21 is a communication flow diagram in a method according to an embodiment of the present invention, FIG. 22 is a configuration diagram of a receiver identification packet, and FIG. 23 is a communication proposed in the present invention It is a flow chart showing the flow.
미들파워급 무선 전력 송신장치의 하드웨어는 풀 브리지 형태로 구성되어 있다. 기존 보다 높은 전력을 송신하기 위해 풀 브리지 형태로 구성을 하게 되는데 이때 기존의 5W 급 수신장치에 전력 전송을 풀 브리지 형태로 하게 되면 전압과 전류가 크게 유기되면서 수신장치가 고장이 나는 원인이 된다.The hardware of the middle power class wireless power transmitter is configured in the form of a full bridge. In order to transmit higher power than the previous one, it is configured in the form of a full bridge. At this time, if the power transmission to the existing 5W class receiving device is performed in the form of a full bridge, the voltage and current are largely induced, causing the receiver to fail.
따라서 미들파워급 무선 전력 송신장치로 5W 수신장치에도 안정적인 전력을 전달하기 위한 방안이 필요하다. Therefore, there is a need for a method to deliver stable power to a 5W receiver using a middle power class wireless power transmitter.
미들파워의 송신장치(TX)가 있을 때 미들파워의 수신장치(RX)에서 전력전송이 안정적으로 되는 것은 당연하며, 추가적으로 기존의 로우파워 수신 시스템에 대해서도 상호 호환이 가능할 필요가 있다. 이를 위하여, 본원발명에서 TX는 RX로부터 수집된 버전(version) 정보를 통해서 로우파워 수신시스템과 미들파워 수신시스템에 각각 안정적이며 적합한 LC 구동 모드 (half-bridge과 full-bridge) 전환을 하게 된다.It is natural that the power transmission is stable in the receiving device RX of the middle power when there is the transmitting device TX of the middle power, and additionally, it is necessary to be compatible with each other for the existing low power receiving system. To this end, in the present invention, TX is converted to a stable and suitable LC driving mode (half-bridge and full-bridge) for a low power receiving system and a middle power receiving system, respectively, through version information collected from RX.
도시에 의하면, 기존의 WCP 통신 흐름도에서 수신기 인식 이후 1st control error 수신 시점에, RX로부터 수집된 Identification packet의 버전 정보를 판단하여 LC 구동 모드 전환하는 과정이 추가될 수 있다.According to the drawing, in the existing WCP communication flowchart, a process of switching the LC driving mode by determining the version information of the identification packet collected from the RX at the time of receiving the 1st control error after the receiver recognition may be added.
보다 구체적인 예로서, 본 발명의 무선 전력 전송장치는 풀 브리지 및 하프 브리지의 인버터 토폴리지(inverter topology)를 이용하도록 이루어진다. 즉, 무선 전력 전송장치는 풀 브리지 및 하프 브리지가 스위칭되는 전력전달부를 구비한다.As a more specific example, the wireless power transmitter of the present invention is made to use an inverter topology of full bridge and half bridge. That is, the wireless power transmission apparatus includes a power transmission unit in which a full bridge and a half bridge are switched.
본 발명의 무선 전력 전송방법은 먼저, 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 무선 전력 수신장치가 존재하는지 여부를 감지하며, 상기 무선 전력 수신장치로 검출 신호를 보낸다. 이러한 과정에 대하여는 전술한 내용으로 상세한 내용을 갈음한다.The wireless power transmission method of the present invention first detects whether a wireless power receiving device exists within a range capable of wirelessly transmitting power, and sends a detection signal to the wireless power receiving device. For this process, the details are replaced by the above-mentioned contents.
다음은 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 식별 정보 및 설정 정보 중 적어도 하나를 수신(S120)하며, 상기 무선 전력 수신장치가 전송하는 제어 오류 패킷(Control Error Packet)을 수신(S130)한다. 이러한 정보수집의 전단계로서 하프 브리지 구동이 수행될 수 있다(S110). 이 경우에, 기존의 WCP 통신 흐름도에서 수신기 인식 이후 1st control error 수신 시점에, RX로부터 수집된 식별 패킷(Identification packet)의 버전 정보를 판단하여 LC 구동 모드 전환하는 과정이 추가될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 버전 정보 대신에 최대 파워 정보를 수집하여 로우파워 수신장치인지 미들파워 수신장치인지를 판단할 수도 있다.Next, at least one of identification information and configuration information transmitted from the wireless power receiver is received (S120), and a control error packet transmitted from the wireless power receiver is received (S130). Half-bridge driving may be performed as a preliminary step of collecting the information (S110). In this case, in the existing WCP communication flowchart, a process of switching the LC driving mode by determining the version information of the identification packet collected from the RX at the time of receiving the 1st control error after the receiver recognition may be added. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and for example, it may be determined whether a low power receiving device or a middle power receiving device by collecting maximum power information instead of version information.
마지막으로, 무선 전력 전송방법은 구동 주파수(Operating Frequency), 듀티 사이클(duty cycle) 또는 파워 시그널 위상(phase of the Power Signal)의 조합을 풀 브리지 또는 하프 브리지에 적용하여, 전송될 전력의 크기를 제어한다. 즉, 상기 무선 전력 전송장치는 상기 무선 전력 수신장치가 미들파워에 해당하는지 로우파워에 해당하는지를 알려주는 것에 근거하여, 송신장치의 전력전달부를 풀 브리지 및 하프 브리지 중 어느 하나로 구동(S140)하게 된다.Finally, in the wireless power transmission method, a combination of an operating frequency, a duty cycle, or a phase of the power signal is applied to a full bridge or a half bridge to determine the amount of power to be transmitted. Control. That is, the wireless power transmission device drives the power transmission unit of the transmitting device as either a full bridge or a half bridge (S140) on the basis of notifying whether the wireless power receiving device corresponds to middle power or low power (S140). .
예를 들어, 미들파워를 가지는 negotiation phase을 통하여, 미들파워 수신장치로부터 1st control error를 수신한 후에, 인버터 토폴리지는 하프 브리지에서 풀 브리지로 전환될 수 있다.For example, after receiving a 1st control error from the middle power receiving device through a negotiation phase with middle power, the inverter topology can be switched from a half bridge to a full bridge.
이 경우에, 초기 구동을 하프 브리지에서 풀 브리지로 전환 할 것인지, 풀 브리지에서 하프 브리지로 전환 할 것인지에 따라 수신 장치 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 왜냐하면 인식 시 사용한 LC구동방식 및 주파수가 구동방식만을 전환함으로써 수신장치 측의 정류단 전압이 2배 혹은 ½배로 갑작스럽게 변화할 수 있기 때문이다.In this case, a problem may occur in the stability of the receiving device depending on whether to switch the initial driving from half bridge to full bridge or full bridge to half bridge. This is because the rectifier voltage on the receiving device side can suddenly change to 2 times or ½ times by switching only the LC driving method and frequency used for recognition.
이에 대한 해결방법으로, 상기 인버터 토폴리지(inverter topology)는 미들파워의 무선 전력 수신장치로부터 첫번째 제어 오류 패킷을 수신한 후에 하프 브리지에서 풀 브리지로 변환된다. 상기 첫번째 제어 오류 패킷을 수신할 때에 상기 무선 전력 수신장치로부터 수집된 식별 패킷의 버전 정보를 이용하여 상기 전송될 전력의 크기를 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 예시에서는 하프 브리지에 gain이 높은 주파수에서 초기 구동을 하고, 수신장치가 미들파워라는 것을 확인하고, 1st control error를 수신한 후 풀 브리지로 전환 시에 gain이 낮은 주파수로 shift함으로써 2차 측 과도 전압 인가를 막게 된다.As a solution to this, the inverter topology is converted from a half bridge to a full bridge after receiving the first control error packet from the middle power wireless power receiver. When receiving the first control error packet, the size of the power to be transmitted may be selected using version information of the identification packet collected from the wireless power receiver. More specifically, in this example, the initial driving is performed at a frequency with a high gain in the half bridge, the reception device is confirmed to be a middle power, and a 1st control error is received and then shifted to a low gain frequency when switching to full bridge. The application of the transient voltage on the secondary side is prevented.
이러한 예로서, 송신장치는 시작 LC 구동을 수신부 전달 전력이 높은 주파수에서 하프 브리지로 구동하고, 수신장치가 인식되면 수신장치의 버전정보를 수집한다. 이 때에, 수신장치는 자신의 버전정보를 식별 패킷(도 22 참조)을 통해 송신장치에 전달하게 된다. Identification phase에서 송신장치가 상기 수신장치의 버전정보를 수신하게 된다.As an example of this, the transmitting device drives the starting LC drive as a half bridge at a frequency at which the receiving unit transmits high power, and when the receiving device is recognized, collects version information of the receiving device. At this time, the receiving device transmits its version information to the transmitting device through an identification packet (see FIG. 22). In the identification phase, the transmitting device receives version information of the receiving device.
무선 전력 전송장치의 전력전달부는 하프 브리지에 해당하는 전압을 초기 전압으로 이용하며, 따라서 하프 브리지의 초기 전압은 12V가 될 수 있다. 또한 초기 주파수는 135 내지 145khz로 설정(듀티 사이클 50%)될 수 있다. 보다 구체적으로, 기존의 로우파워 수신장치의 테스트에 통과하기 위하여 수신장치 인식시(digital ping) 주파수를 140khz로 설정할 수 있다. The power transmission unit of the wireless power transmission device uses a voltage corresponding to the half bridge as an initial voltage, so the initial voltage of the half bridge may be 12V. In addition, the initial frequency may be set to 135 to 145khz (50% duty cycle). More specifically, in order to pass the test of the existing low power receiver, the frequency of digital receiver ping can be set to 140khz.
다음으로, 수신장치의 버전 정보가 2.0이상일 경우 LC 구동을 하프 브리지에서 풀 브리지로 전환을 하고 아닌 경우 하프 브리지의 구동을 유지한다. 즉, 수신장치의 버전정보를 확인하여 2.0 이상인 경우, 송신장치에서 풀 브리지로 스위칭하여 전력을 전송하게 된다. 상기 하프 브리지에서 상기 풀 브리지로 전환되면, 상기 구동 주파수는 시프트될 수 있다(S150).Next, when the version information of the receiving device is 2.0 or higher, the LC driving is switched from the half bridge to the full bridge, and if not, the half bridge is maintained. That is, when the version information of the receiving device is checked and it is 2.0 or more, the transmitting device switches to a full bridge to transmit power. When switching from the half bridge to the full bridge, the driving frequency may be shifted (S150).
이와 같이, 상기 무선 전력 전송장치는 하프 브리지에서 LC 구동을 시작하며, 상기 버전 정보를 이용하여 풀 브리지로의 전환 여부를 결정하게 된다.As described above, the wireless power transmitter starts LC driving on the half bridge, and determines whether to switch to the full bridge using the version information.
하프 브리지에서 풀 브리지로 전환할 때, TX는 RX에 정류단에 손상을 가하지 않는 범위에서 시작 주파수를 정한다. 사용 예로 같은 주파수로 구동방식만 바꿀 경우, gain값이 2배가 되기 때문에 RX가 2배 이내가 필요하다면 TX의 시작주파수는 140khz 이상으로 설정될 수 있다. 즉, 풀 브리지에서 구동 주파수는 140kHz 이상이 될 수 있다.When switching from half-bridge to full-bridge, TX sets the starting frequency in a range that does not damage the rectifier stage to RX. As an example of use, if only the driving method is changed to the same frequency, the gain value is doubled, so if RX is required within 2 times, the starting frequency of TX can be set to 140khz or more. That is, the driving frequency in the full bridge may be 140 kHz or higher.
도 24 및 도 25는 미들파워의 사용예를 나타내는 개념도들이며, 도 26 및 도 27은 각각 풀 브리지와 하프 브리지로 구동하는 회로를 나타내는 구성도이다.24 and 25 are conceptual views illustrating an example of using middle power, and FIGS. 26 and 27 are schematic views showing circuits driven by a full bridge and a half bridge, respectively.
도 24에 의하면, 듀티 사이클을 40%로 한 경우와 위상 시프트를 80% 한 경우 각각에서, 출력 전력이 풀 브리지에 해당됨을 알 수 있게 된다. 따라서, 도 25와 같이 드라이브 1에서만 전압이 부여되는 하프 브리지에서, 드라이브 1 및 2에 각각 전압을 부여하면서 위상 시프트를 하여 풀 브리지로 전환할 수 있다.According to FIG. 24, it can be seen that the output power corresponds to the full bridge in each of the case where the duty cycle is 40% and the phase shift is 80%. Accordingly, in the half bridge in which voltage is applied only to the
보다 구체적인 수치로서, 구동 주파수 범위는 fop=110 ~ 205kHz이며, 풀 브리지에서 위상 변화 범위는 80~100%가 될 수 있다. 또한, fop=205khz일 때에는 구동 주파수 범위는 50~100%가 될 수 있다. As a more specific value, the driving frequency range is f op = 110 to 205 kHz, and the phase change range in a full bridge may be 80 to 100%. In addition, when f op = 205khz, the driving frequency range may be 50 to 100%.
fop=110~205khz일 때에 하프 브리지에서 듀티 사이클 범위는 40~50%가 될 수 있다. 또한, fop=205khz일 때에는 듀티 사이클 범위는 25~50%가 될 수 있다.When f op = 110 to 205 khz, the duty cycle range in the half bridge may be 40 to 50%. In addition, when f op = 205khz, the duty cycle range may be 25-50%.
높은 구동 주파수 또는 낮은 위상, 낮은 듀티 사이클은 낮은 전송량을 초래할 수 있다. 따라서, 충분한 전송량을 위하여 구동 주파수는 다음과 같은 레졸류션(resolution)을 가지고 제어될 수 있다.High drive frequencies or low phase, low duty cycles can result in low transmission. Therefore, for a sufficient transmission amount, the driving frequency can be controlled with the following resolution.
0.07 x fop - 0.5kHz for fop in the 110 to 140kHz range; 0.07 x fop-0.5 kHz for f op in the 110 to 140 kHz range;
0.006 x fop - 0.4kHz for fop in the 140 to 205kHz range; 0.006 x fop-0.4 kHz for f op in the 140 to 205 kHz range;
하드웨어적으로, 도 26을 참조하면, 풀 브리지 모드에서는 마이컴 출력단자 PWM2 pulse를 PWM1의 반전 signal 형태 또는 위상 시프트로 생성하여 구동하게 된다. 하프 브리지 모드에서는, 도 27과 같이 마이컴 출력단자 PWM2 pulse를 그라운드 생성하여 구동하게 되며, 이에 따라 도 25의 첫번째 그림과 같이 하프 브리지 출력을 나타낸다. 이러한 하드웨어 구성은 여러가지 형태로 변형될 수 있다.In hardware, referring to FIG. 26, in full bridge mode, the microcomputer output terminal PWM2 pulse is generated and driven by an inverted signal form or phase shift of PWM1. In the half-bridge mode, the microcomputer output terminal PWM2 pulse is grounded and driven as shown in FIG. 27, and thus the half-bridge output is shown as in the first picture of FIG. The hardware configuration can be modified in various ways.
도 28 및 도 29는 각각 풀 브리지와 하프 브리지로 구동하는 회로의 변형예를 나타내는 구성도이다.28 and 29 are configuration diagrams showing modified examples of circuits driven by full bridges and half bridges, respectively.
앞선 실시예에서, synchronous gate driver를 사용하였던 것과는 달리, 본 실시예에서는 각각의 스위치에 driver가 연결되며, 풀 브리지 모드에서는 마이컴 출력단자 PWM3,4 pulse를 PWM1,2의 반전 시그널 또는 위상 시프트 형태로 생성하여 구동하고, 하프 브리지 모드에서는 마이컴 출력단자 PWM3 pulse를 PWM1 반전 signal로 구현하고 PWM2는 GND, PWM 4는 High 생성하여 구동하게 된다.In the previous embodiment, unlike the synchronous gate driver used, the driver is connected to each switch in this embodiment, and in full bridge mode, the microcomputer output terminals PWM3 and 4 pulses are inverted signals of PWM1,2 or phase shift type. It is generated and driven, and in half-bridge mode, the microcomputer output terminal PWM3 pulse is implemented as a PWM1 inverted signal, and PWM2 is GND and PWM 4 is generated and driven.
또한, 본 발명은 초기 구동의 전환에 대하여 다른 실시예를 개시한다. 이하, 상기 다른 실시예에 대하여, 도 30 내지 도 32를 참조하여 보다 상세히 설명한다.In addition, the present invention discloses another embodiment for switching the initial drive. Hereinafter, other embodiments will be described in more detail with reference to FIGS. 30 to 32.
도 30은 본 발명의 다른 예에서 제안하는 통신 흐름을 나타내는 플로우 챠트이며, 도 31 및 도 32는 본 발명의 다른 예에서 미들파워의 사용예를 나타내는 개념도들이다.30 is a flowchart illustrating a communication flow proposed by another example of the present invention, and FIGS. 31 and 32 are conceptual diagrams showing an example of using middle power in another example of the present invention.
본 도면들을 참조하면, 본 실시예에서는 기존 WPC 통신 흐름도를 따라 1st control error를 수신할 때까지 gain이 낮은 주파수에서 풀 브리지로 초기 구동(S210)을 하고, 버전정보 수신 및 수집(S220)하여 수신장치가 로우파워라는 것을 확인하고, 1st control error를 수신(S230)한 후 하프 브리지로 전환 시에 gain이 낮은 주파수로 시프트함으로써 2차 측 과도 전압 인가를 막는다.Referring to the drawings, in the present embodiment, an initial drive (S210) is performed with a full bridge at a low gain frequency until a 1st control error is received according to an existing WPC communication flow chart, and version information is received and collected (S220). After confirming that the device is low power, and receiving a 1st control error (S230), when switching to a half bridge, shifting to a frequency with a low gain prevents application of a secondary voltage transient.
보다 구체적으로, 기존의 로우파워 호환의 수신장치에 대한 테스트에 통과하기 위하여 수신장치 인식시(digital ping) 낮은 주파수가 205khz 이상 요구될 때, 풀 브리지 구동신호(driving signal)을 위상 시프트(phase shift)하거나, 듀티 비율(duty ratio)로 조절할 수 있다. 예를 들어 초기 구동 주파수는 풀 브리지 205khz, 듀티 40% 로 구동한다.More specifically, when a low frequency of 205 kHz or more is required when a receiver digitizes in order to pass a test for a conventional low power compatible receiver, a phase shift of a full bridge driving signal is required. ) Or the duty ratio. For example, the initial driving frequency is 205khz full bridge and 40% duty.
이 경우에 수신장치의 버전정보가 2.0 미만인 경우 LC 구동을 풀 브리지에서 하프 브리지로 전환(S240)을 하고 아닌 경우 풀 브리지의 구동을 유지한다. 풀 브리지에서 하프 브리지로 전환할 때, 수신 측에 전달되는 전력의 크기가 낮아져 문제가 되는 경우 이를 보상하기 위해서 구동 주파수를 변경(S250)할 수 있다. 사용 예로 Tx coil MPA2의 경우 풀 브리지 205khz, 듀티 40% 로 구동하다가 버전이 2.0 미만이면 하프 브리지 140khz로 주파수를 시프트 한다.In this case, if the version information of the receiving device is less than 2.0, the LC operation is switched from a full bridge to a half bridge (S240). Otherwise, the full bridge operation is maintained. When switching from a full bridge to a half bridge, the size of the power transmitted to the receiving side is lowered, and if it is a problem, the driving frequency may be changed (S250) to compensate for this. As an example of use, the Tx coil MPA2 is driven with a full bridge of 205khz, a duty of 40%, and if the version is less than 2.0, the frequency is shifted to a half bridge of 140khz.
이와 같이, 수신장치는 식별 패킷을 통해 자신의 버전 정보를 송신기에 전달하게 되고 송신기는 1st control error 수신될 때까지 기존 LC구동방법을 유지하고, 수신장치의 버전 정보에 따라 수신장치가 로우파워인가 미들파워인가를 판단하고 그에 해당되는 LC 구동 방법 전환 및 및 주파수 시프트를 함으로서 수신장치에 큰 전압이 인가되는 위험도가 제거될 수 있다.In this way, the receiving device transmits its version information to the transmitter through the identification packet, and the transmitter maintains the existing LC driving method until 1st control error is received, and is the receiving device low power according to the version information of the receiving device The risk of applying a large voltage to the receiving device can be eliminated by determining whether the middle power is applied, switching the corresponding LC driving method, and performing a frequency shift.
이상 개시된 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 구성은 무선 충전기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 도킹 스테이션(docking station), 단말기 크래들 장치(cradle device), 기타 전자 장치 등과 같은 장치에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The configuration of the wireless power transmission device according to the embodiment described in the present disclosure disclosed above is also applicable to devices such as a docking station, a terminal cradle device, and other electronic devices, except when applicable only to a wireless charger. It will be readily apparent to those skilled in the art.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and the present invention can be modified, changed, or improved in various forms within the scope described in the spirit and claims of the present invention.
Claims (20)
무선전력 수신장치에 구비된 2차 코일(secondary coil)과의 자기 커플링(magnetic coupling)을 사용하여 상기 무선전력 수신장치로 무선전력을 전송하도록 구성된 1차 코일(primary coil);
DC 입력을 AC 파형으로 변환하여 하프 브릿지(half-bridge) 인버터 토폴로지(topology)와 풀 브릿지(full-bridge) 토폴로지 중 적어도 하나에 기반하여 상기 1차 코일을 구동하도록 구성된 인버터; 및
상기 인버터의 동작 주파수(operating frequency) 또는 듀티 사이클(duty cycle) 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 전력 전송 제어부를 포함하되,
상기 인버터는 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지를 사용하여 상기 무선전력 수신장치로 핑 신호(ping signal)을 전송하고, 협상 페이즈를 통한 최대 전력이 5W보다 크면 상기 무선전력 전송장치가 상기 무선전력 수신장치로부터 제1 제어 오류 패킷을 수신한 이후 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에서 상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치. In the wireless power transmission device for transmitting the wireless power to the wireless power receiving device,
A primary coil configured to transmit wireless power to the wireless power receiving device using magnetic coupling with a secondary coil provided in the wireless power receiving device;
An inverter configured to convert the DC input to an AC waveform to drive the primary coil based on at least one of a half-bridge inverter topology and a full-bridge topology; And
It includes a power transmission control unit configured to control at least one of the operating frequency (operating frequency) or duty cycle (duty cycle) of the inverter,
The inverter transmits a ping signal to the wireless power receiver using the half-bridge inverter topology, and when the maximum power through the negotiation phase is greater than 5W, the wireless power transmitter is removed from the wireless power receiver. After receiving the 1 control error packet, characterized in that for converting from the half bridge inverter topology to the full bridge inverter topology, a wireless power transmission device.
상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에서 상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환하는데 대한 응답으로, 상기 듀티 사이클이 감소됨을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치. According to claim 1,
In response to converting from the half bridge inverter topology to the full bridge inverter topology, the wireless power transmission device, characterized in that the duty cycle is reduced.
상기 전력 전송 제어부는 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에 대응하는 전압을 초기 전압으로 사용함을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치.According to claim 1,
The power transmission control unit, characterized in that using the voltage corresponding to the half-bridge inverter topology as an initial voltage, a wireless power transmission device.
상기 전력 전송 제어부는 상기 무선전력 수신장치로부터 식별 패킷을 수신하되,
상기 식별 패킷은 상기 무선전력 수신장치에 관한 버전 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치.According to claim 1,
The power transmission control unit receives an identification packet from the wireless power receiver,
The identification packet, characterized in that it comprises a version information for the wireless power receiver, a wireless power transmitter.
상기 전력 전송 제어부는 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지를 사용하여 초기에 LC 회로를 구동하도록 구성되고, 상기 제1 제어 오류 패킷을 수신한 이후에 상기 인버터의 토폴로지를 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에서 상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 전환할지 결정함을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치.According to claim 1,
The power transmission control unit is configured to initially drive the LC circuit using the half bridge inverter topology, and after receiving the first control error packet, the topology of the inverter from the half bridge inverter topology to the full bridge inverter topology Wireless power transmission device, characterized in that to determine whether to switch to.
상기 동작 주파수는 초기에 135 kHz에서 145 kHz 범위에 속함을 특징으로 하는, 무선전력 전송장치.According to claim 1,
The operating frequency is characterized in that initially belongs to a range of 135 kHz to 145 kHz, wireless power transmission device.
하프 브릿지 인버터 토폴로지와 풀 브릿지 인버터 토폴로지 중 적어도 하나에 기반하는 무선전력 전송장치에 구비된 1차 코일과의 자기 커플링을 사용하여, 상기 무선전력 전송장치로부터 무선전력을 수신하도록 구성되는 2차 코일;
상기 무선전력을 DC 출력으로 정류하도록 구성된 정류기; 및
상기 무선전력 전송장치로부터 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에 기반하여 핑 신호를 수신하도록 구성된 전력 수신 제어부를 포함하되,
상기 2차 코일은, 상기 무선전력 수신장치가 상기 무선전력 전송장치로 제1 제어 오류 패킷을 전송한 이후 협상 페이즈를 통한 최대 전력이 5W보다 큰 조건에서 상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지를 이용하는 상기 무선전력 전송장치로부터 상기 무선전력을 수신함을 특징으로 하는, 무선전력 수신장치. A wireless power receiving device for receiving wireless power from a wireless power transmitting device,
A secondary coil configured to receive wireless power from the wireless power transmitter using magnetic coupling with a primary coil provided in the wireless power transmitter based on at least one of a half bridge inverter topology and a full bridge inverter topology. ;
A rectifier configured to rectify the wireless power to a DC output; And
And a power receiving control unit configured to receive a ping signal based on the half bridge inverter topology from the wireless power transmission device.
The secondary coil transmits the wireless power using the full bridge inverter topology in a condition that the maximum power through the negotiation phase is greater than 5W after the wireless power receiver transmits the first control error packet to the wireless power transmitter. Wireless power receiving device, characterized in that for receiving the wireless power from the device.
상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환하는데 대한 응답으로, 상기 무선전력의 듀티 사이클이 감소됨을 특징으로 하는, 무선전력 수신장치.The method of claim 7,
In response to the conversion to the full bridge inverter topology, characterized in that the duty cycle of the wireless power is reduced, the wireless power receiving device.
동작 주파수는 초기에 135 kHz에서 145 kHz 범위에 속함을 특징으로 하는, 무선전력 수신장치.The method of claim 7,
Wireless power receiver, characterized in that the operating frequency initially falls within the range of 135 kHz to 145 kHz.
상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에 대응하는 전압이 초기 전압으로 사용됨을 특징으로 하는, 무선전력 수신장치.The method of claim 7,
Wireless power receiving device, characterized in that the voltage corresponding to the half-bridge inverter topology is used as the initial voltage.
상기 전력 수신 제어부는 상기 무선전력 전송장치로 식별 패킷을 전송하되,
상기 식별 패킷은 상기 무선전력 수신장치에 관한 버전 정보를 포함함을 특징으로 하는, 무선전력 수신장치.The method of claim 7,
The power receiving control unit transmits an identification packet to the wireless power transmitter,
The identification packet, characterized in that it comprises a version information for the wireless power receiver, the wireless power receiver.
DC 입력을 AC 파형으로 전환하여 하프 브릿지 인버터 토폴로지와 풀 브릿지 인버터 토폴로지 중 적어도 하나에 기반하여 동작하는 무선전력 전송장치의 1차 코일을 구동하는 단계;
상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지를 사용하여 상기 무선전력 수신장치로 핑 신호를 전송하는 단계;
상기 1차 코일과 상기 무선전력 수신장치에 구비된 2차 코일간의 자기 커플링을 이용하여 상기 무선전력 수신장치로 상기 무선전력을 전송하는 단계; 및
협상 페이즈를 통한 최대 전력이 5W보다 크면 상기 무선전력 전송장치가 상기 무선전력 수신장치로부터 제1 제어 오류 패킷을 수신한 이후 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에서 상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환하는 단계를 포함하는, 방법. A method for transmitting wireless power to a wireless power receiving device performed by a wireless power transmitting device,
Converting the DC input into an AC waveform to drive a primary coil of a wireless power transmitter operating based on at least one of a half bridge inverter topology and a full bridge inverter topology;
Transmitting a ping signal to the wireless power receiver using the half bridge inverter topology;
Transmitting the wireless power to the wireless power receiving device using magnetic coupling between the primary coil and the secondary coil provided in the wireless power receiving device; And
And if the maximum power through the negotiation phase is greater than 5W, the wireless power transmitter converts the half bridge inverter topology to the full bridge inverter topology after receiving the first control error packet from the wireless power receiver. Way.
상기 무선전력은, 상기 인버터의 동작 주파수(operating frequency) 또는 듀티 사이클(duty cycle) 중 적어도 하나를 제어함으로서 전송됨을 특징으로 하는, 방법. The method of claim 12,
Wherein the wireless power is transmitted by controlling at least one of an operating frequency or a duty cycle of the inverter.
상기 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환하는데 대한 응답으로, 상기 듀티 사이클이 감소됨을 특징으로 하는, 방법. The method of claim 13,
And in response to converting to the full bridge inverter topology, the duty cycle is reduced.
하프 브릿지 인버터 토폴로지를 이용하는 상기 무선전력 전송장치로부터 핑 신호를 수신하는 단계;
상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지를 이용하는 상기 무선전력 전송장치로 제1 제어 오류 패킷을 전송하는 단계; 및
상기 제1 제어 오류 패킷을 전송한 이후, 협상 페이즈를 통한 최대 전력이 5W보다 큰 조건에서 상기 하프 브릿지 인버터 토폴로지에서 풀 브릿지 인버터 토폴로지로 변환된 상기 무선전력 전송장치로부터 무선전력을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
A method for receiving wireless power from a wireless power transmission device, performed by a wireless power receiving device,
Receiving a ping signal from the wireless power transmitter using a half bridge inverter topology;
Transmitting a first control error packet to the wireless power transmitter using the half bridge inverter topology; And
After transmitting the first control error packet, receiving the wireless power from the wireless power transmitter converted from the half-bridge inverter topology to the full-bridge inverter topology under the condition that the maximum power through the negotiation phase is greater than 5W. How to.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13175554.8A EP2685601B1 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Wireless power transfer method, apparatus and system |
| ES13175554.8T ES2626053T3 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Procedure, device and wireless power transfer system |
| EP17152459.8A EP3185262B1 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Wireless power transfer method, apparatus and system |
| US13/936,897 US9287039B2 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power |
| HUE17152459A HUE042145T2 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Wireless power transmission process, equipment and system |
| ES17152459T ES2699710T3 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-08 | Procedure, apparatus and wireless power transfer system |
| CN201510652034.3A CN105281444B (en) | 2012-07-09 | 2013-07-09 | Wireless power transmission method, apparatus and system |
| CN201310375830.8A CN103545938B (en) | 2012-07-09 | 2013-07-09 | Wireless power transmission method, device and system |
| US15/018,946 US9997951B2 (en) | 2012-07-09 | 2016-02-09 | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power |
| US15/977,103 US10411517B2 (en) | 2012-07-09 | 2018-05-11 | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power |
| US16/519,447 US10892648B2 (en) | 2012-07-09 | 2019-07-23 | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261669504P | 2012-07-09 | 2012-07-09 | |
| US61/669,504 | 2012-07-09 | ||
| US201361815126P | 2013-04-23 | 2013-04-23 | |
| US61/815,126 | 2013-04-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140007273A KR20140007273A (en) | 2014-01-17 |
| KR102099819B1 true KR102099819B1 (en) | 2020-04-10 |
Family
ID=50141808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130077368A Active KR102099819B1 (en) | 2012-07-09 | 2013-07-02 | Wireless power transfer method, apparatus and system |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102099819B1 (en) |
| CN (1) | CN105281444B (en) |
| ES (2) | ES2699710T3 (en) |
| HU (1) | HUE042145T2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022071687A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 삼성전자 주식회사 | Novel pwm method for wireless charging system |
| US11545063B2 (en) | 2020-08-04 | 2023-01-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Data transmission circuit and display apparatus including the same |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10193387B2 (en) | 2014-03-07 | 2019-01-29 | Lg Electronics Inc. | Wireless power transmission apparatus and method |
| US10666082B2 (en) | 2014-06-20 | 2020-05-26 | Lg Electronics Inc. | Wireless power transfer method, apparatus and system |
| US9692250B2 (en) * | 2014-06-27 | 2017-06-27 | Intel Corporation | Systems and methods for smart wireless charging |
| KR102025890B1 (en) | 2014-09-11 | 2019-09-26 | 주식회사 위츠 | Non-contact type power charging apparatus |
| KR20160038410A (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transfer System |
| WO2016072706A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | 주식회사 한림포스텍 | Method and apparatus for controlling power in wireless power transfer system |
| WO2016099032A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 주식회사 한림포스텍 | Apparatus and method for controlling power transmission coverage of wireless power transmission network |
| KR20160051497A (en) | 2014-11-03 | 2016-05-11 | 주식회사 한림포스텍 | Method and apparutus for controlling a power transmission coverage of wireless power transmission network |
| WO2016117927A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-28 | 주식회사 한림포스텍 | Wireless power transmission device, and transmission power control method therefor |
| EP3261214A4 (en) * | 2015-02-16 | 2018-07-04 | LG Innotek Co., Ltd. | Wireless power transmission device and wireless power transmission method |
| KR102329582B1 (en) * | 2015-03-24 | 2021-11-23 | 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 | Wireless power transmission and charging system |
| KR101764974B1 (en) | 2015-08-24 | 2017-08-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transfer System and Operating method thereof |
| US10447165B2 (en) * | 2015-10-30 | 2019-10-15 | Shenzhen Yichong Wireless Power Technology Co. | Adaptive power amplifier for optimizing wireless power transfer |
| KR102607172B1 (en) * | 2015-11-10 | 2023-11-29 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and method for wireless charging in the electronic device |
| KR20170095497A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-23 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Charging Method and Apparatus and System therefor |
| KR102487756B1 (en) * | 2016-02-25 | 2023-01-12 | 주식회사 위츠 | A wireless power transmitting apparatus, and a wireless power transmitting method |
| KR102622053B1 (en) | 2016-07-18 | 2024-01-08 | 삼성전자주식회사 | Electronic Apparatus, Display Apparatus, and Driving Method Thereof |
| KR102625690B1 (en) * | 2016-08-01 | 2024-01-17 | 삼성전자주식회사 | Method for Transmitting Power and the Electronic Device supporting the same |
| US10770921B2 (en) * | 2017-02-10 | 2020-09-08 | Apple Inc. | Wireless charging system with start-up negotiation |
| KR102421069B1 (en) * | 2017-04-19 | 2022-07-14 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transmitter for Wireless Charging |
| KR20180123891A (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Charging Method and Apparatus and System therefor |
| WO2019203537A1 (en) | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus and method for performing transmission of data stream in wireless power transmission system |
| CN113067395B (en) * | 2019-12-31 | 2024-06-11 | 华为技术有限公司 | Electronic device, wireless charging receiving device and control method, wireless charging system |
| US11552676B2 (en) * | 2020-02-11 | 2023-01-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mobile device for performing power line communication and operating method thereof |
| US11228210B2 (en) * | 2020-03-05 | 2022-01-18 | Renesas Electronics America Inc. | Multi-coil wireless power transmitter |
| KR102849248B1 (en) * | 2020-09-15 | 2025-08-22 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and method for identifying power receiving device |
| CN112039225B (en) * | 2020-09-25 | 2022-02-15 | 华中科技大学 | Power transmission method and device of bidirectional wireless power transmission system |
| KR102856212B1 (en) * | 2020-11-25 | 2025-09-05 | 삼성전자주식회사 | Power transmission device, and method of tracking maximum efficiency point of a system including the power transmission device and power reception device |
| KR102871036B1 (en) * | 2021-01-08 | 2025-10-16 | 삼성전자주식회사 | Electronic device for transmitting wireless power and method of operating thereof |
| EP4287459A4 (en) * | 2021-01-26 | 2025-02-19 | LG Electronics Inc. | PDE BRANCHING METHOD AND DEVICE IN A WIRELESS POWER TRANSMISSION SYSTEM |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110149606A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-23 | Industrial Technology Research Institute | Ac-to-dc converting circuit applicable to power-charging module |
| US20120068548A1 (en) | 2010-09-16 | 2012-03-22 | Advantest Corporation | Wireless power supply apparatus |
| WO2012049582A1 (en) | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Power transmitter and power receiver for an inductive power system |
| US20120161696A1 (en) | 2010-10-29 | 2012-06-28 | Qualcomm Incorporated | Wireless energy transfer via coupled parasitic resonators |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4893755B2 (en) * | 2009-01-14 | 2012-03-07 | セイコーエプソン株式会社 | Power transmission control device, power transmission device, electronic device, and load state detection circuit |
| US9561730B2 (en) * | 2010-04-08 | 2017-02-07 | Qualcomm Incorporated | Wireless power transmission in electric vehicles |
-
2013
- 2013-07-02 KR KR1020130077368A patent/KR102099819B1/en active Active
- 2013-07-08 HU HUE17152459A patent/HUE042145T2/en unknown
- 2013-07-08 ES ES17152459T patent/ES2699710T3/en active Active
- 2013-07-08 ES ES13175554.8T patent/ES2626053T3/en active Active
- 2013-07-09 CN CN201510652034.3A patent/CN105281444B/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110149606A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-23 | Industrial Technology Research Institute | Ac-to-dc converting circuit applicable to power-charging module |
| US20120068548A1 (en) | 2010-09-16 | 2012-03-22 | Advantest Corporation | Wireless power supply apparatus |
| WO2012049582A1 (en) | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Power transmitter and power receiver for an inductive power system |
| US20120161696A1 (en) | 2010-10-29 | 2012-06-28 | Qualcomm Incorporated | Wireless energy transfer via coupled parasitic resonators |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11545063B2 (en) | 2020-08-04 | 2023-01-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Data transmission circuit and display apparatus including the same |
| WO2022071687A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 삼성전자 주식회사 | Novel pwm method for wireless charging system |
| US12107435B2 (en) | 2020-09-29 | 2024-10-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | PWM method for wireless charging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUE042145T2 (en) | 2019-06-28 |
| ES2626053T3 (en) | 2017-07-21 |
| CN105281444A (en) | 2016-01-27 |
| KR20140007273A (en) | 2014-01-17 |
| CN105281444B (en) | 2018-12-07 |
| ES2699710T3 (en) | 2019-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102099819B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| US10892648B2 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power | |
| KR102198782B1 (en) | Wireless power transfer and receive method, apparatus and system | |
| CN104218686B (en) | Wireless power transfer method, wireless power transmitter and wireless charging system | |
| KR102212032B1 (en) | Wireless power transfer apparatus and system | |
| KR102438626B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| KR101708312B1 (en) | Wireless power transfer and receive method, apparatus and system | |
| KR101622694B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| KR101613956B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| KR101750870B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| CN110224449A (en) | Wireless power transfer approach, device and system | |
| KR101688158B1 (en) | Wireless power transfer apparatus and system | |
| KR101649655B1 (en) | Wireless power transmitter and method for controlling the same | |
| KR20140142163A (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| KR102312096B1 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| KR101983750B1 (en) | Wireless power transfer method and apparatus | |
| KR20160086685A (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| R15-X000 | Change to inventor requested |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R15-oth-X000 |
|
| R16-X000 | Change to inventor recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R16-oth-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000 |
|
| R17-X000 | Change to representative recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000 |
|
| A201 | Request for examination | ||
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 4 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 6 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |