KR20140111881A - Apparatus and method wireless power transmission, and wireless power transmission system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 전력 송신 장치 및 방법, 그를 이용한 무선 전력 전송 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 전파 방향을 고정시킨 적어도 하나의 고정형 안테나 및 전파 방향을 가변시킬 수 있는 적어도 하나의 회전형 안테나를 포함하는 안테나부, 상기 적어도 하나의 고정형 안테나 또는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공하는 무선 전력 제공부 및 상기 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and method, and a wireless power transmission system using the wireless power transmission apparatus and method. The wireless power transmission apparatus includes at least one fixed antenna with fixed propagation direction, The at least one fixed antenna or the at least one rotatable antenna to provide a wireless power signal to the wireless power receiving device to provide power in a magnetically resonant manner And a control unit for controlling at least a part of the at least one rotatable antenna to reflect rotation of the at least one rotatable antenna when the position of the wireless power receiving apparatus is changed.
Description
본 발명은 효율적으로 무선 전력을 제공할 수 있는 무선 전력 송신 장치 및 방법, 그를 이용한 무선 전력 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and method capable of efficiently providing wireless power, and a wireless power transmission system using the same.
전자 기술 및 통신 기술의 발전으로, 다양한 분야에서 전자 장치들이 범용적으로 사용되고 있다. Background of the Invention With the development of electronic technology and communication technology, electronic devices are widely used in various fields.
이러한 전자 장치에는 필수적으로 전력이 필요하며, 이에 따라 배터리 등의 축전 수단을 구비하여 필요 전력을 공급 또는 보충하는 다양한 기술들이 사용되고 있다. Such electronic devices require electric power inevitably, and accordingly, various techniques for supplying or supplementing the required electric power by using a storage means such as a battery are used.
그러나, 종래의 전력 공급 기술은 기본적으로 유선 라인이 필수적으로 요구되므로, 그로 인하여 전력 공급 시 유선 라인에 물리적으로 종속되어야 하는 한계성이 있었다.
However, since the conventional power supply technology basically requires a wired line, there is a limitation that it must be physically dependent on the wired line when power is supplied.
최근에는 이러한 한계를 극복하기 위하여 무선 전력 공급 기술이 개발되고 있다. 무선 전력 공급 기술은, 충전이 필요한 장치(무선 전력 수신 장치)와 물리적으로 연결될 필요 없이, 전기적인 또는 자기적인 매개를 이용하여 전력을 무선으로 제공하는 기술을 통칭한다.In recent years, wireless power supply technology has been developed to overcome these limitations. Wireless power supply technology is generally referred to as a technology for wirelessly providing power using an electrical or magnetic medium, without the necessity of being physically connected to a device requiring charging (wireless power receiving apparatus).
이러한 무선 전력 기술로는, 전파(Microwave)를 이용한 전파수신형 기술, 그리고 자기장을 이용한 자기유도형 기술, 또한 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기공명 기술 등이 있다. Such wireless power technologies include radio wave propagation techniques using microwaves, magnetic induction techniques using magnetic fields, and magnetic resonance techniques based on energy conversion of magnetic fields and electric fields.
전파수신형 기술은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력전송이 가능하다는 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력전송의 효율성에 한계가 있다. 또한, 자기유도형 기술은 송신측 1차 코일과 수신측 2차 코일에 의한 자기 에너지 결합을 이용한 기술로 높은 전력전송의 효율성을 갖는 장점이 있으나, 송신측 1차 코일과 수신측 2차 코일이 수 mm 정도의 짧은 거리에 인접해야 하여 전력 전송의 효율이 낮고 발열이 큰 한계가 있다. The radio propagation type technology has an advantage that it can transmit power to a long distance by radiating radio waves to the air through the antenna, but there is a limit to the efficiency of power transmission because the radiation loss consumed in the air is very large. In addition, the magnetic induction type technology has a merit of high power transmission efficiency due to a technique using magnetic energy coupling by the transmission side primary coil and the reception side secondary coil, but the transmission side primary coil and the reception side secondary coil It is required to be adjacent to a short distance of several millimeters so that the efficiency of power transmission is low and the heat generation is large.
따라서, 최근에 코일형의 인덕터(L)와 캐패시터(C)에 의한 특정 공진 주파수에 에너지가 집중되게 하여 자기에너지 형태로 전력을 송신하는 자기공명 기술에 대한 개발이 이루어지고 있다.Accordingly, recently, there has been developed a magnetic resonance technique in which energy is concentrated at a specific resonance frequency by a coil type inductor L and a capacitor C, and power is transmitted in the form of a magnetic energy.
이러한 자기공명 기술은 비교적 큰 전력을 수 미터까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 높은 공진 특성(High Quality factor)을 요구하고 있다. 즉, 서로 공명하는 두 코일 사이의 거리나 방향에 따라 전송 효율이 민감하게 반응하는 문제가 있다. Such a magnetic resonance technique has a merit that a relatively large power can be transmitted to several meters, but it requires a high quality factor. That is, there is a problem that the transmission efficiency is sensitive to the distance or direction between the two coils resonating with each other.
특히, 전자 기기의 경우, 휴대형 기기의 사용이 범용화되고 있고, 이로 인하여 휴대형 기기의 위치가 변동되는 경우 자기 공명에 의한 전력 충전이 불가능해지거나 매우 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
Particularly, in the case of electronic equipment, the use of portable equipment has been generalized, and when the position of the portable equipment is changed, there is a problem that charging of electric power by magnetic resonance becomes impossible or the efficiency becomes very low.
하기의 특허문헌 1은 무선 통신 시스템에서 전송 속도들을 제어하는 기술에 관한 것이나, 상술한 문제에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.The following Patent Document 1 relates to a technique for controlling transmission rates in a wireless communication system, but does not provide a solution to the above-mentioned problems.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 회전형 안테나를 구비한 무전 전력 송신 장치에서 무선 전력 수신 장치의 이동을 감지하고 그에 대응하여 회전형 안테나를 조정함으로써, 충전 대상의 위치가 변경되더라도 효율적으로 무선 전력의 충전을 제공할 수 있는 무선 전력 송신 장치 및 방법, 그를 이용한 무선 전력 전송 시스템을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide an electroluminescence transmission apparatus having a rotatable antenna which detects movement of a wireless power receiving apparatus, The present invention provides a wireless power transmission apparatus and method capable of efficiently providing charging of wireless power even if the wireless power transmission system is changed, and a wireless power transmission system using the same.
본 발명의 제1 기술적인 측면은 무선 전력 송신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 송신 장치는, 전파 방향을 고정시킨 적어도 하나의 고정형 안테나 및 전파 방향을 가변시킬 수 있는 적어도 하나의 회전형 안테나를 포함하는 안테나부, 상기 적어도 하나의 고정형 안테나 또는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공하는 무선 전력 제공부 및 상기 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.A first technical aspect of the present invention proposes a wireless power transmission apparatus. The wireless power transmission apparatus includes an antenna unit including at least one stationary antenna fixed in a propagation direction and at least one rotatable antenna capable of changing a propagation direction, and the at least one fixed antenna or the at least one rotatable type A wireless power supplier for providing a wireless power signal to a wireless power receiving device using an antenna to provide power in a magnetic resonance manner; and a wireless power supplier for receiving power from the at least one rotatable antenna And at least a part of the rotation of the rotor
일 실시예에서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 특정 위치에 고정된 적어도 하나의 고정형 무선 전력 수신 장치 및 위치를 가변적으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 적어도 하나의 회전형 안테나는 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되어 상기 무선 전력 신호를 제공할 수 있다.In one embodiment, the wireless power receiving apparatus may include at least one fixed wireless power receiving apparatus fixed at a specific position and at least one mobile wireless power receiving apparatus capable of moving the position variably. Here, the at least one rotatable antenna may provide the wireless power signal in a 1: 1 match with the at least one mobile wireless power receiving device.
일 실시예에서, 상기 무선 전력 제공부는 상기 이동형 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고, 상기 제어부는 상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되는지 판단할 수 있다.In one embodiment, the wireless power provisioning unit receives a response signal for the wireless power signal from the mobile wireless power receiving apparatus, and the control unit confirms a change in strength and direction of the response signal, It can be determined whether or not the position of the power receiving apparatus is changed.
일 실시예에서, 상기 안테나부는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 회전시키는 구동기를 더 포함하고, 상기 제어부는 위치가 변경된 제1 이동형 무선 전력 수신 장치가 있으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 전파 방향을 변경하도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.In one embodiment, the antenna unit further comprises a driver for rotating the at least one rotatable antenna, and if the first mobile wireless power receiving apparatus has a changed position, The first mobile wireless power receiving apparatus may control the driver to change the propagation direction of the first rotatable antenna matching 1: 1 with the first mobile wireless power receiving apparatus.
일 실시예에서, 상기 무선 전력 제공부는 상기 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고, 수신한 응답 신호를 기초로 상기 무선 전력 수신 장치와의 거리를 산출하여 해당 무선 전력 수신 장치와의 임피던스가 최적화되도록 상기 무선 전력 신호를 조정할 수 있다.
In one embodiment, the wireless power provider receives a response signal to the wireless power signal from the wireless power receiver, calculates a distance to the wireless power receiver based on the received response signal, The wireless power signal can be adjusted to optimize the impedance with the device.
본 발명의 제2 기술적인 측면은 무선 전력 전송 시스템을 제안한다. 상기 무선 전력 전송 시스템은, 무선 전력 신호를 이용하여 자기 공명 방식으로 전력을 충전하는 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치 및 적어도 하나의 고정형 안테나 및 적어도 하나의 회전형 안테나를 구비하고, 상기 무선 전력 수신 장치에 상기 무선 전력 신호를 자기 공명 방식으로 제공하는 무선 전력 송신 장치를 포함한다. 여기에서, 상기 무선 전력 송신 장치는 상기 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치 중 적어도 일부의 위치가 변경되면 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전시킨다.A second technical aspect of the present invention proposes a wireless power transmission system. Wherein the wireless power transmission system comprises at least one wireless power receiving device and at least one fixed antenna and at least one rotatable antenna for charging power in a magnetic resonance manner using a wireless power signal, And a wireless power transmission device for providing the wireless power signal in a magnetic resonance manner. Wherein the wireless power transmission device reflects at least a portion of at least one of the at least one wireless power receiving device when the location is changed to rotate at least a portion of the at least one rotatable antenna.
일 실시예에서, 상기 무선 전력 송신 장치는, 전파 방향을 고정시킨 적어도 하나의 고정형 안테나 및 전파 방향을 가변시킬 수 있는 적어도 하나의 회전형 안테나를 포함하는 안테나부, 상기 적어도 하나의 고정형 안테나 또는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공하는 무선 전력 제공부 및 상기 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the wireless power transmission apparatus includes an antenna unit including at least one stationary antenna fixing a propagation direction and at least one rotatable antenna capable of changing a propagation direction, the at least one fixed antenna, A wireless power supplier for providing a wireless power signal to a wireless power receiving device using at least one rotatable antenna to provide power in a magnetic resonance manner; And a control unit for controlling at least a part of one rotatable antenna to rotate.
일 실시예에서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 특정 위치에 고정된 적어도 하나의 고정형 무선 전력 수신 장치 및 위치를 가변적으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치를 포함하고, 상기 적어도 하나의 회전형 안테나는 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되어 상기 무선 전력 신호를 제공할 수 있다.In one embodiment, the wireless power receiving apparatus includes at least one fixed wireless power receiving apparatus fixed at a specific position and at least one mobile wireless power receiving apparatus capable of moving the position variable, A typical antenna may provide the wireless power signal in a 1: 1 match with the at least one mobile wireless power receiving device.
일 실시예에서, 상기 무선 전력 제공부는 상기 이동형 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고, 상기 제어부는 상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되는지 판단할 수 있다.In one embodiment, the wireless power provisioning unit receives a response signal for the wireless power signal from the mobile wireless power receiving apparatus, and the control unit confirms a change in strength and direction of the response signal, It can be determined whether or not the position of the power receiving apparatus is changed.
일 실시예에서, 상기 안테나부는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 회전시키는 구동기를 더 포함하고, 상기 제어부는 위치가 변경된 제1 이동형 무선 전력 수신 장치가 있으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치 변화에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 전파 방향을 변경하도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
In one embodiment, the antenna further comprises a driver for rotating the at least one rotatable antenna, and if the first mobile wireless power receiving apparatus has a changed position, the control unit controls the position of the first mobile wireless power receiving apparatus The controller can control the driver to change the propagation direction of the first rotatable antenna matching 1: 1 with the first mobile wireless power receiving device so as to correspond to the change.
본 발명의 제3 기술적인 측면은 무선 전력 송신 방법을 제안한다. 상기 무선 전력 송신 방법은 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 적어도 하나의 회전형 안테나를 구비한 무선 전력 송신 장치에서 수행된다. 상기 무선 전력 송신 방법은, 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치 각각에 무선 전력 신호를 자기 공명 방식으로 제공하는 단계, 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하면, 상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 응답 신호를 송출한 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되었는지 판단하는 단계 및 만일 변경되었으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 회전각을 계산하는 단계를 포함한다.A third technical aspect of the present invention proposes a wireless power transmission method. The wireless power transmission method is performed in a wireless power transmission apparatus having at least one rotatable antenna matched 1: 1 with at least one mobile wireless power receiving apparatus. The wireless power transmission method includes the steps of: providing the wireless power signal in a magnetic resonance manner to each of the at least one mobile wireless power receiving device using the at least one rotatable antenna; Determining whether a position of the first mobile wireless power receiving apparatus that has transmitted the response signal has been changed by checking a change in intensity and direction of the response signal and if it is determined that the position of the first mobile wireless power receiving apparatus has changed, And calculating a rotation angle of the first rotatable antenna matched with the first mobile wireless power receiving apparatus at a 1: 1 ratio to correspond to the changed position.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 회전형 안테나를 구비한 무전 전력 송신 장치에서 무선 전력 수신 장치의 이동을 감지하고 그에 대응하여 회전형 안테나를 조정함으로써, 충전 대상의 위치가 변경되더라도 효율적으로 무선 전력의 충전을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, in a non-electric power transmission apparatus provided with a rotatable antenna, movement of the wireless power receiving apparatus is detected and the rotating type antenna is adjusted correspondingly, It is possible to provide the charging of the battery.
도 1은 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 무선 전력 송신 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a wireless power transmission system according to the present invention.
2 is a schematic block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus according to the present invention.
3 is a schematic flow chart for explaining an embodiment of a wireless power transmission method performed in a wireless power transmission apparatus.
4 is a schematic block diagram illustrating a wireless power receiving apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
In the drawings referred to in the present invention, elements having substantially the same configuration and function will be denoted by the same reference numerals, and the shapes and sizes of the elements and the like in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a wireless power transmission system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신 장치(100) 및 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a wireless power transmission system includes a wireless
무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공할 수 있다.The wireless
무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(100)에서 송출된 무선 전력 신호를 받아 자기 공명 방식을 이용하여 전력을 충전할 수 있다. 여기에서, 무선 전력 수신 장치(200)는 전자 장치에 일체로 형성되거나, 또는 전자 장치와 결합하여 전력을 충전할 수 있다. 즉, 본 발명에서, 무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력을 수신하는 구성 자체 또는 기능을 의미하므로, 냉장고, 핸드폰 등의 전자 장치에서 구현되는 무선 전력 수신 장치(200)의 구체적인 실시 형태에 의하여 한정되지 아니한다.The wireless
무선 전력 수신 장치(200)는 위치가 가변적일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(200)는, 특정 위치에 고정된 적어도 하나의 고정형 무선 전력 수신 장치와, 위치를 가변적으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치를 포함할 수 있다. 예컨대, 고정형 무선 전력 수신 장치는 TV, 냉장고 등의 전자 장치에 적용될 수 있고, 이동형 무선 전력 수신 장치는 핸드폰, PC, 청소기 등과 같이 위치가 고정되지 않는 전자 장치에 적용될 수 있다.The wireless
따라서, 본 발명에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 고정형 무선 전력 수신 장치에 신호를 제공하는 고정형 안테나와, 이동형 무선 전력 수신 장치에 신호를 제공하는 회전형 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치(100)는 이러한 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치 변화에 따라 회전형 안테나를 조정하여, 충전 대상의 위치가 변경되더라도 효율적으로 무선 전력의 충전을 제공할 수 있다.Thus, in the present invention, the wireless
이러한 무선 전력 송신 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)에 대해서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
The wireless
도 2는 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus according to the present invention.
도 2를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 안테나부(110), 무선 전력 제공부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the wireless
안테나부(110)는 전파 방향을 고정시킨 적어도 하나의 고정형 안테나(111) 및 전파 방향을 가변시킬 수 있는 적어도 하나의 회전형 안테나(112)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 적어도 하나의 회전형 안테나(112)는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되어 무선 전력 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 이동형 무선 전력 수신 장치가 3개이고 회전형 안테나가 3개라고 가정하면, 각각의 회전형 안테나는 서로 중복되지 아니하게 각각 이동형 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하도록 매칭될 수 있다. 이러한 매칭은 제어부(130)에 기억되어, 해당 이동형 무선 전력 수신 장치가 이동하는 경우 그에 매칭된 회전형 안테나(112)가 회전되도록 제어부(130)에 의하여 제어될 수 있다.In one embodiment, at least one
일 실시예에서, 안테나부(110)는 적어도 하나의 회전형 안테나(112)를 회전시키는 구동기(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이러한 구동기는 제어부(130)의 제어에 따라 회전형 안테나를 회전시킬 수 있다.In one embodiment, the
무선 전력 제공부(120)는 적어도 하나의 고정형 안테나(111) 또는 적어도 하나의 회전형 안테나(112)를 이용하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 무선 전력 제공부(120)는 무선 전력 수신 장치(200)로부터 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다. 무선 전력 제공부(120)는 수신한 응답 신호의 세기 및 방향성에 대한 정보를 획득하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 이는, 응답 신호의 응답 신호의 세기 및 방향성을 이용하여 무선 전력 수신 장치(120)의 이동을 판단하기 위함이다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 무선 전력 제공부(120)는 무선 전력 수신 장치(200)로부터 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고, 수신한 응답 신호를 기초로 무선 전력 수신 장치와의 거리를 산출하여 해당 무선 전력 수신 장치와의 임피던스가 최적화되도록 무선 전력 신호를 조정할 수 있다. 즉, 무선 전력 제공부(120)는 거리에 따른 임피던스를 자동으로 계산하여 최적 임피던스로 정합하여 최대 출력 전력으로 출력할 수 있다. In one embodiment, the
제어부(130)는 무선 전력 수신 장치(200)의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어할 수 있다.When the position of the wireless
일 실시예에서, 제어부(130)는 무선 전력 제공부(120)로부터 제공된 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치(200)의 위치가 변경되는지 판단할 수 있다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어부(130)는 위치가 변경된 이동형 무선 전력 수신 장치가 있으면, 해당 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 회전형 안테나를 회전하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 위치가 변화된 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 전파 방향을 변경하도록(즉, 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치를 향하도록) 구동기를 제어할 수 있다.
In one embodiment, if there is a mobile wireless power receiving apparatus with a changed position, the
도 3은 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 무선 전력 송신 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다. 본 무선 전력 송신 방법의 일 실시예는, 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 적어도 하나의 회전형 안테나를 구비한 무선 전력 송신 장치에서 수행된다. 3 is a schematic flow chart for explaining an embodiment of a wireless power transmission method performed in a wireless power transmission apparatus. One embodiment of the present wireless power transmission method is performed in a wireless power transmission device having at least one rotatable antenna that matches 1: 1 with at least one mobile wireless power receiving device.
도 2 및 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 적어도 하나의 회전형 안테나(112)를 이용하여, 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치 각각에 무선 전력 신호를 자기 공명 방식으로 제공할 수 있다(S310).Referring to Figures 2 and 3, the wireless
무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하면(S320, 예), 무선 전력 송신 장치(100)는 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 응답 신호를 송출한 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되었는지 판단할 수 있다(S330).Upon receiving a response signal to the wireless power signal (YES in S320), the wireless
만일 변경되었으면(S340, 예), 무선 전력 송신 장치(100)는 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 회전각을 계산할 수 있다(S350). 이후, 계산된 회전각에 따라 제1 회전형 안테나를 회전시킬 수 있다.
If it has been changed (S340, YES), the wireless
도 4는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic block diagram illustrating a wireless power receiving apparatus according to the present invention.
도 4를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는 수신 안테나(210), 무선 전력 수신부(220) 및 전력 저장부(230)를 포함할 수 있다. 4, the wireless
수신 안테나(210)는 무선 전력 송신 장치(100)에서 송출된 무선 전력 신호를 수신할 수 있다. The receiving
무선 전력 수신부(220)는 자기 공명 방식을 기반으로, 수신 안테나(210)에서 수신된 무선 전력 신호를 무선 전력으로 전환할 수 있다. 예컨대, 무선 전력 수신부(220)는 수신된 무선 전력 신호에 대하여 임피던스를 정합하여 무선 전력으로 전환할 수 있다. The wireless
전력 저장부(230)는 무선 전력 수신부(220)로부터 전력을 제공받아 저장할 수 있다.
The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 무선 전력 송신 장치
110 : 안테나부
111 : 고정형 안테나
112 : 회전형 안테나
120 : 무선 전력 제공부
130 : 제어부
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 안테나
220 : 무선 전력 수신부
230 : 전력 저장부100: Wireless power transmitting device
110:
111: Fixed antenna
112: Rotary antenna
120: Wireless power supply
130:
200: Wireless power receiving device
210: receiving antenna
220: Wireless power receiver
230: Power storage unit
Claims (11)
상기 안테나부를 이용하여, 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공하는 무선 전력 제공부; 및
상기 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
An antenna unit including at least one stationary antenna fixing the propagation direction and at least one rotatable antenna capable of changing the propagation direction;
A wireless power supplier for providing a wireless power signal to a wireless power receiving apparatus using the antenna unit to provide power in a magnetic resonance manner; And
A controller for controlling rotation of at least a part of the at least one rotatable antenna by reflecting the position of the wireless power receiving apparatus when the position of the wireless power receiving apparatus is changed; And a wireless power transmitter.
특정 위치에 고정된 적어도 하나의 고정형 무선 전력 수신 장치; 및
위치를 가변적으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치; 를 포함하고,
상기 적어도 하나의 회전형 안테나는
상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되어 상기 무선 전력 신호를 제공하는 무선 전력 송신 장치.
The wireless power receiving apparatus according to claim 1,
At least one fixed wireless power receiving device fixed at a specific location; And
At least one mobile wireless power receiving device capable of varying a position; Lt; / RTI >
The at least one rotatable antenna
Wherein the at least one mobile wireless power receiving device is 1: 1 matched with the at least one mobile wireless power receiving device to provide the wireless power signal.
상기 이동형 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고,
상기 제어부는
상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되는지 판단하는 무선 전력 송신 장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the wireless power provider
Receiving a response signal for the wireless power signal from the mobile wireless power receiving device,
The control unit
And determines whether the position of the at least one mobile wireless power receiving apparatus is changed by confirming a change in intensity and direction of the response signal.
상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 회전시키는 구동기를 더 포함하고,
상기 제어부는
위치가 변경된 제1 이동형 무선 전력 수신 장치가 있으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 전파 방향을 변경하도록 상기 구동기를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the antenna unit
Further comprising a driver for rotating the at least one rotatable antenna,
The control unit
The first mobile wireless power receiving apparatus may further include a second mobile wireless power receiving apparatus for receiving the first mobile wireless power receiving apparatus in the first mobile wireless power receiving apparatus, And controls the driver to change the power of the power supply.
상기 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고, 수신한 응답 신호를 기초로 상기 무선 전력 수신 장치와의 거리를 산출하여 해당 무선 전력 수신 장치와의 임피던스가 최적화되도록 상기 무선 전력 신호를 조정하는 무선 전력 송신 장치.
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless power providing unit
Receiving a response signal for the wireless power signal from the wireless power receiving apparatus, calculating a distance to the wireless power receiving apparatus based on the received response signal, and determining the impedance of the wireless power receiving apparatus A wireless power transmission apparatus for coordinating signals.
적어도 하나의 고정형 안테나 및 적어도 하나의 회전형 안테나를 구비하고, 상기 무선 전력 수신 장치에 상기 무선 전력 신호를 자기 공명 방식으로 제공하는 무선 전력 송신 장치; 를 포함하고,
상기 무선 전력 송신 장치는 상기 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치 중 적어도 일부의 위치가 변경되면 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전시키는 무선 전력 전송 시스템.
At least one wireless power receiving device for charging power in a magnetic resonance manner using a wireless power signal; And
A wireless power transmission device having at least one fixed antenna and at least one rotatable antenna, the wireless power transmission device providing the wireless power signal in a magnetic resonance manner; Lt; / RTI >
Wherein the wireless power transmission device reflects a change in position of at least a portion of the at least one wireless power receiving device to rotate at least a portion of the at least one rotatable antenna.
전파 방향을 고정시킨 적어도 하나의 고정형 안테나 및 전파 방향을 가변시킬 수 있는 적어도 하나의 회전형 안테나를 포함하는 안테나부;
상기 적어도 하나의 고정형 안테나 또는 상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 무선 전력 수신 장치에 무선 전력 신호를 제공하여 자기 공명 방식으로 전력을 제공하는 무선 전력 제공부; 및
상기 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되면, 이를 반영하여 상기 적어도 하나의 회전형 안테나 중 적어도 일부를 회전하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 무선 전력 전송 시스템.
7. The apparatus of claim 6, wherein the wireless power transmission device
An antenna unit including at least one stationary antenna fixing the propagation direction and at least one rotatable antenna capable of changing the propagation direction;
A wireless power supply for providing a wireless power signal to a wireless power receiving device using the at least one fixed antenna or the at least one rotatable antenna to provide power in a magnetically resonant manner; And
A controller for controlling rotation of at least a part of the at least one rotatable antenna by reflecting the position of the wireless power receiving apparatus when the position of the wireless power receiving apparatus is changed; And a wireless power transmission system.
특정 위치에 고정된 적어도 하나의 고정형 무선 전력 수신 장치; 및
위치를 가변적으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치; 를 포함하고,
상기 적어도 하나의 회전형 안테나는
상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되어 상기 무선 전력 신호를 제공하는 무선 전력 전송 시스템.
8. The wireless power receiving apparatus according to claim 7, wherein the wireless power receiving apparatus
At least one fixed wireless power receiving device fixed at a specific location; And
At least one mobile wireless power receiving device capable of varying a position; Lt; / RTI >
The at least one rotatable antenna
Wherein the at least one mobile wireless power receiving device is 1: 1 matched with the at least one mobile wireless power receiving device to provide the wireless power signal.
상기 이동형 무선 전력 수신 장치로부터 상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하고,
상기 제어부는
상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되는지 판단하는 무선 전력 전송 시스템.
8. The method of claim 7, wherein the wireless power provider
Receiving a response signal for the wireless power signal from the mobile wireless power receiving device,
The control unit
And determining whether the position of the at least one mobile wireless power receiving apparatus changes by checking a change in strength and direction of the response signal.
상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 회전시키는 구동기를 더 포함하고,
상기 제어부는
위치가 변경된 제1 이동형 무선 전력 수신 장치가 있으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치 변화에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 전파 방향을 변경하도록 상기 구동기를 제어하는 무선 전력 전송 시스템.
8. The apparatus of claim 7, wherein the antenna unit
Further comprising a driver for rotating the at least one rotatable antenna,
The control unit
Wherein the first mobile wireless power receiving apparatus has a first mobile wireless power receiving apparatus having a first mobile wireless power receiving apparatus and a second mobile wireless power receiving apparatus whose position is changed, And the controller controls the driver to change the power.
상기 적어도 하나의 회전형 안테나를 이용하여, 상기 적어도 하나의 이동형 무선 전력 수신 장치 각각에 무선 전력 신호를 자기 공명 방식으로 제공하는 단계;
상기 무선 전력 신호에 대한 응답 신호를 수신하면, 상기 응답 신호의 세기 및 방향성의 변화를 확인하여 상기 응답 신호를 송출한 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 위치가 변경되었는지 판단하는 단계; 및
만일 변경되었으면, 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치의 변화된 위치에 대응하도록 상기 제1 이동형 무선 전력 수신 장치와 1:1로 매칭되는 제1 회전형 안테나의 회전각을 계산하는 단계; 를 포함하는 무선 전력 송신 방법.A wireless power transmission method performed in a wireless power transmission apparatus having at least one rotatable antenna matching 1: 1 with at least one mobile wireless power receiving apparatus,
Providing a radio power signal to each of the at least one mobile wireless power receiving device in a magnetic resonance fashion using the at least one rotatable antenna;
Determining whether a position of the first mobile wireless power receiving apparatus that has transmitted the response signal is changed by confirming a change in strength and direction of the response signal upon receiving a response signal to the wireless power signal; And
Calculating a rotation angle of the first rotatable antenna matched 1: 1 with the first mobile wireless power receiving device so as to correspond to the changed position of the first mobile wireless power receiving device; / RTI >
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130026351A KR20140111881A (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Apparatus and method wireless power transmission, and wireless power transmission system using the same |
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| KR1020130026351A KR20140111881A (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Apparatus and method wireless power transmission, and wireless power transmission system using the same |
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- 2013-03-12 KR KR1020130026351A patent/KR20140111881A/en not_active Ceased
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Patent event date: 20190321 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20180911 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |