WO2018208036A1 - Wireless charging method, and apparatus and system for same - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to wireless power transfer technology, and more particularly, to a wireless charging method, apparatus and system therefor.
- Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
- the terminal is supplied with commercial power and converted into a voltage and a current corresponding to the battery to supply electrical energy to the battery through the terminal of the battery.
- Supply method This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or wire. Therefore, when handling a lot of terminal supply equipment, many cables occupy considerable working space, are difficult to organize, and are not good in appearance.
- the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge phenomenon due to different potential difference between the terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, deterioration of battery life and performance.
- a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly have been proposed.
- the wireless charging system was not pre-installed in some portable terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with wireless charging function.
- the wireless charging system includes a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging the battery by receiving the electrical energy supplied from the wireless power transmitter.
- the wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).
- wireless power transmission method eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.
- the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance).
- an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located in close proximity by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of a wireless power transmitter to a specific resonance frequency may be used.
- the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism which is a wireless charging technology standard mechanism.
- an RF wireless power transmission method for transmitting power to a wireless power receiver located at a far distance by loading low power energy into the RF signal may be used as the wireless power transmission method.
- the wireless power receiver may cause a problem of battery damage when the battery to be charged receives a high intensity charging power above a predetermined charging rate or below a predetermined charging rate.
- the charge rate or more means a fully charged state or a state close to full charge
- the charge rate or less means, for example, a full discharge state or a state close to full discharge.
- the wireless power receiver receives charging power of too low intensity, a problem may occur in that the battery is not charged.
- the present invention has been devised to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless charging method, apparatus and system therefor.
- Another object of the present invention is to provide a wireless charging method, an apparatus and a system therefor, capable of controlling the charging power according to the state of the wireless power receiver.
- Still another object of the present invention is to provide a wireless charging method, apparatus and system therefor, which enable a wireless power receiver to control charging power.
- Still another object of the present invention is to provide a wireless charging method, an apparatus and a system therefor, which enable a wireless power transmitter to control charging power.
- Another object of the present invention is to prevent damage to the load by the received power.
- Another object of the present invention is to solve the problem that the fully discharged battery is not charged.
- Another object of the present invention is to increase the wireless charging speed.
- the wireless charging method in a wireless power transmitter for transmitting power wirelessly to the wireless power receiver, receiving a control error packet in the power transmission step ; Adjusting outgoing power according to a control error value of the received control error packet; Receiving a received power packet; Receiving a signal strength packet; And determining whether to apply the power control offset.
- adjusting the transmission power according to the control error value of the received control error packet if the control error value is negative, reduce the transmission power, and if the control error value is positive, Can increase power.
- control error value of the control error packet may be negative.
- the step of determining whether to apply the power control offset may be determined to apply the power control offset when the received power value of the received received power packet is less than the first threshold power.
- the first threshold power may be 1500 mW or less.
- the wireless charging method includes the step of initiating the application of the power control offset; Receiving a control error packet during application of the power control offset; And adjusting the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the received control error packet during the application of the power control offset.
- the power transmission offset value in the step of adjusting the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet, may be adjusted by adding the power control offset value to the control error value.
- the wireless charging method comprises the steps of receiving a received power packet during the application of the power control offset; And determining whether to release the power control offset.
- the determining of whether to apply the power control offset may include: if the received power of the received power packet is greater than or equal to a second threshold power, power control; The application of the offset may be determined to be released, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the second threshold power may be 2,500 mW or more.
- the wireless charging method according to the embodiment may further include adjusting the transmission power according to the control error value of the received control error packet after the application of the power control offset.
- the wireless charging method comprises the steps of determining whether to receive a signal strength packet during the application of the power control offset; Determining whether to apply n-th (n is a natural number of 2 or more) power control offset when receiving a signal strength packet during application of power control offset; Initiating application of the nth power control offset; Receiving a control error packet during application of the nth power control offset; And adjusting outgoing power by applying an n-th power control offset to a control error value of the received control error packet during the application of the n-th power control offset.
- the determining may include determining that the n th power control offset is to be applied when the received power value of the received power packet is equal to or less than a first threshold power, and the control error packet received during the application of the n th power control offset. Adjusting the output power by applying the n-th power control offset to the control error value, by adding the accumulated value of the first to n-th power control offset value to the control error value received during the application of the n-th power control offset. Output power can be adjusted.
- the power control offset value may be greater than the n th power control offset value.
- the receiving of the control error packet in the power transmission step may continuously receive the control error packet having a negative control error value.
- the wireless charging method may further include using identification packet information received from a wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may determine whether to apply the power control offset. Application of the power control offset can optionally be made.
- a wireless charging method includes: receiving a control error packet in a power transmission step in a wireless charging method in a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver; Adjusting outgoing power according to a control error value of the received control error packet; Receiving a received power packet; Receiving a signal strength packet; Stopping power transmission; And determining whether to apply the nth (n is a natural number) power control offset after the transition to the power transmission step.
- the wireless charging method includes initiating the application of the n-th power control offset; Receiving a control error packet during application of the nth power control offset; And adjusting the transmission power by applying a power control offset to a control error value of the received control error packet during the application of the n-th power control offset.
- the wireless charging method comprises the steps of determining whether to receive a signal strength packet during the application of the n-th power control offset; Stopping power transmission when receiving the signal strength packet during the application of the nth power control offset; Determining whether to apply the n + 1th power control offset after the transition to the power transmission step; Initiating application of the n + 1 power control offset; Receiving a control error packet during application of the n + 1 power control offset; And adjusting outgoing power by applying an n + 1 power control offset to a control error value of a received control error packet during the application of the n + 1 th power control offset.
- determining whether to apply the control offset if the received power value of the received power packet is less than the first threshold power, it is determined to apply the n + 1 power control offset, and the n + 1 power control offset Adjusting the outgoing power by applying the n + 1 power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of, the first to the control error value received during the application of the n + 1 power control offset;
- the output power may be adjusted by adding the accumulated value of the n th to the n + 1 th power control offset values.
- the wireless charging method comprises the steps of receiving a received power packet during the application of the n-th power control offset; And determining whether to release the power control offset.
- the determining of whether to apply the power control offset may include: if the received power of the received power packet is greater than or equal to a second threshold power, power control; The application of the offset may be determined to be released, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the wireless charging method according to the embodiment may further include adjusting the transmission power according to the control error value of the control error packet received after the application of the power control offset.
- a wireless power transmitter including: a power transmitter including at least one transmitting coil and a driver providing transmission power to the at least one transmitting coil; A power converter for converting the intensity of power applied from the outside to provide the transmission power; A communication unit exchanging information with an external device; And a control unit controlling the driving unit based on the information received from the communication unit, wherein the communication unit receives a control error packet and a received power packet, and the control unit transmits power according to a control error value of the control error packet.
- the controller may determine whether to apply a power control offset by using the received power packet when the communication unit receives the signal strength packet in the power transmission step.
- the control unit determines that the power control offset is applied if the received power value of the received power packet is less than the first threshold power.
- the first threshold power may be 1500 mW or less.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the power control offset.
- the application of the power control offset may add the power control offset value to the control error value.
- the communication unit receives the received power packet during the application of the power control offset, the control unit, the received power of the received power packet received during the application of the power control offset is the second threshold power If it is above, it is determined to cancel the application of the power control offset, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the second threshold power may be 2500 mW or more.
- the communication unit may continuously receive a control error packet having a negative control error value.
- the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit receives the identification packet, the control unit may selectively apply the power control offset in accordance with the identification packet information.
- the wireless power transmitter when the communication unit receives the received power packet during the application of the power control offset, and the control unit receives a signal strength packet during the application of the power control offset n (n is a natural number of two or more) It is determined whether the power control offset is applied, and the control unit applies an nth power control offset when the received power value of the received power packet is less than or equal to a first threshold power during the application of the power control offset, and the communication unit
- the control error packet may be received during the application of the n-th power control offset, and the controller may adjust the transmission power by applying the n-th power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the n-th power control offset.
- the application of the n th power control offset may add a cumulative value of the first to n th power control offset values to a control error value received during the application of the n th power control offset.
- the power control offset value may be greater than the n th power control offset value.
- a wireless power transmitter including: a power transmitter including at least one transmitting coil and a driver providing transmission power to the at least one transmitting coil; A power converter for converting the intensity of power applied from the outside to provide the transmission power; A communication unit receiving a control error packet and a received power packet; A storage unit which stores information of the received received power packet and signal strength packet information; And a control unit controlling the driving unit based on the information received from the communication unit, wherein the control unit stops power transmission when the communication unit receives a signal strength packet in the power transmission step, and after the transition to the power transmission step, When the received power value of the received received power packet is equal to or less than the first threshold power, it may be determined whether n (n is a natural number) power control offset is applied.
- the wireless power transmitter may determine that the control unit applies the nth power control offset when the received power value of the received received power packet is equal to or less than a first threshold power, and the communication unit controls the nth power control.
- the control error packet may be received during the application of the offset, and the controller may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the nth power control offset.
- the wireless power transmitter receives a received power packet during the application of the n-th power control offset, the control unit stops power transmission when receiving a signal strength packet during the application of the n-th power control offset. And determining whether to apply the n + 1 power control offset after the transition to the power transmission step, and if the received power value of the received power packet received during the nth power control offset application is equal to or less than a first threshold power Applies a +1 power control offset, the communication unit receives a control error packet during the application of the n + 1 power control offset, and the controller controls a control error value received during the application of the n + 1 power control offset The output power can be adjusted by adding the accumulated value of the 1 to n + 1th power control offset values.
- the wireless power transmitter receives the received power packet during the application of the n-th power control offset, the control unit, the received power of the received power packet received during the application of the n-th power control offset If it is greater than or equal to the second threshold power, it is determined to cancel the application of the power control offset, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the present invention can provide a wireless charging method and apparatus and system therefor.
- the present invention can control the charging power according to the state of the wireless power receiver.
- the present invention allows the wireless power receiver to control the charging power.
- the present invention allows the wireless power transmitter to control the charging power.
- the present invention can protect the load by controlling the charging power of the wireless power transmitter.
- the wireless power transmitter may control charging power to charge a fully discharged battery.
- the present invention can increase the wireless charging speed by the wireless power transmitter to control the charging power.
- the present invention may utilize component elements defined in the published wireless power transfer standards, which may be in accordance with already defined standards.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
- FIG. 2 is a state transition diagram for explaining a first wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
- FIG. 3 is a state transition diagram for explaining a second wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
- FIG. 4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
- FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 4.
- FIG. 6 is a diagram for describing a method of modulating and demodulating a wireless power signal, according to an exemplary embodiment.
- FIG. 7 is a diagram for describing a packet format according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a type of a packet that can be transmitted in a ping step by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- FIG 9 illustrates a message format of an identification packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a message format of a configuration packet and a power control suspend packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- FIG. 11 is a diagram for describing a type of a packet that can be transmitted in a power transmission step and a message format thereof by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to one embodiment.
- FIG. 12 is a graph illustrating a change in charging power input to a wireless power receiver according to a charging rate in order to explain trickle charging.
- FIG. 13 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time for explaining a problem caused by trickle charge in a fully discharged state of the battery.
- FIG. 14 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to an exemplary embodiment.
- 15 is a diagram for describing a wireless charging method in a wireless power transmitter, according to an embodiment.
- 16 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time by a wireless charging system according to an exemplary embodiment.
- 17 is a view for explaining a wireless charging method on a wireless charging system according to another embodiment.
- FIG. 18 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
- 19 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to another embodiment.
- 20 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
- the present invention is not necessarily limited to these embodiments, although all of the components constituting the embodiments are described as being combined or operating in combination. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing the embodiments.
- the storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
- the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, transmitter, transmitter, transmitter, transmitting side for convenience of description.
- a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and a wireless charging device will be used in combination.
- a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.
- Wireless charging apparatus may be configured in the form of a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling buried, a wall, etc., one transmitter receives a plurality of wireless power It may also transmit power to the device.
- AP access point
- AP small base station
- stand a stand
- ceiling buried
- wall etc.
- the wireless power transmitter may not only be used on a desk or a table, but also may be developed and applied to an automobile and used in a vehicle.
- the wireless power transmitter installed in the vehicle may be provided in the form of a cradle that can be fixed and mounted simply and stably.
- Terminal is a mobile phone (smart phone), smart phone (smart phone), laptop computer (laptop computer), digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, etc., but is not limited thereto. ⁇ ⁇ )), and the term terminal or device can be used interchangeably.
- the wireless power receiver may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
- the wireless power receiver may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters.
- the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method.
- the wireless power receiving means supporting the electromagnetic induction method may include electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance). Can be.
- the wireless power receiving means supporting the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism of the wireless charging technology standard mechanism.
- the wireless power transmitter and the wireless power receiver constituting the wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication.
- in-band communication and BLE communication may be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, or the like.
- the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching ON / OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern.
- the information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information.
- the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
- a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that largely transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 30 that receives the received power. Can be configured.
- the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may perform in-band communication for exchanging information using the same frequency band as the operating frequency used for wireless power transmission.
- the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication for exchanging information using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
- the information exchanged between the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may include control information as well as status information of each other.
- the status information and control information exchanged between the transmitting and receiving end will be more clear through the description of the embodiments to be described later.
- the in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may provide one-way communication or half-duplex communication.
- the unidirectional communication may be performed by the wireless power receiver 20 only transmitting information to the wireless power transmitter 10, but is not limited thereto.
- the wireless power transmitter 10 may transmit information to the wireless power receiver 20. It may be to transmit.
- bidirectional communication between the wireless power receiver 20 and the wireless power transmitter 10 is possible, but at one time, only one device may transmit information.
- the wireless power receiver 20 may obtain various state information of the electronic device 30.
- the state information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying an application being executed, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, temperature information, and the like.
- the present invention is not limited thereto, and may be information obtained from the electronic device 30 and available for wireless power control.
- FIG. 2 is a state transition diagram for explaining a first wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
- power transmission from a transmitter to a receiver according to the first wireless power transmission procedure of the WPC standard is largely selected in a selection phase 210, a ping phase 220, and an identification and identification step. and Configuration Phase, 230), and a power transfer phase (240).
- the selection step 210 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining power transmission.
- the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, the transmitter may transition to the ping step 220 (S201).
- the transmitter transmits an analog ping signal of a very short pulse, and detects whether an object exists in an active area of the interface surface based on a change in current of a transmitting coil.
- the transmitter activates the receiver and sends a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the WPC standard. If the transmitter does not receive a response signal to the digital ping (eg, signal strength indicator) from the receiver in the ping step 220, it may transition back to the selection step 210 (S202). In addition, in the ping step 220, when the transmitter receives a signal indicating that the power transmission is completed, that is, the charging completion signal, the transmitter may transition to the selection step 210 (S203).
- the digital ping eg, signal strength indicator
- the transmitter may transition to the identification and configuration step 230 for collecting receiver identification and receiver configuration and status information (S204).
- the transmitter receives an unexpected packet, a desired packet has not been received for a predefined time, a packet transmission error, or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step 210 (S205).
- the transmitter may transition to the power transmission step 240 for transmitting the wireless power (S206).
- the transmitter receives an unexpected packet, an outgoing desired packet for a predefined time, or a violation of a preset power transmission contract. transfer contract violation), if the filling is completed, the transition to the selection step (210) (S207).
- the transmitter may transition to the identification and configuration step 230 (S208).
- the power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver.
- the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
- FIG. 3 is a state transition diagram for explaining a second wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
- power transmission from a transmitter to a receiver according to the second wireless power transmission procedure of the WPC standard is largely performed in a selection phase 310, a ping phase 320, and an identification and configuration step.
- Configuration Phase 330
- Negotiation Phase 340
- Calibration Phase 3
- Power Transfer Phase Power Transfer Phase
- Renegotiation Phase 370
- the selection step 310 transitions if a specific error or a specific event is detected while initiating or maintaining the power transmission—for example, including the reference numerals S302, S304, S308, S310, and S312. Can be.
- the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to ping step 320. In the selection step 310, the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal, and an object in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil or the primary coil. Can detect the presence of
- the wireless power transmitter may measure a quality factor of a wireless power resonant circuit, eg, a transmission coil and / or a resonant capacitor for wireless power transmission.
- a wireless power resonant circuit eg, a transmission coil and / or a resonant capacitor for wireless power transmission.
- the wireless power transmitter can measure the inductance of a wireless power resonant circuit (eg, a power transfer coil and / or resonant capacitor).
- a wireless power resonant circuit eg, a power transfer coil and / or resonant capacitor.
- the quality factor and / or inductance may be used to determine the presence or absence of foreign matter in a future negotiation step 340.
- the transmitter wakes up the receiver and transmits a digital ping for identifying whether the detected object is a wireless power receiver (S301). If in ping step 320 the transmitter does not receive a response signal (eg, a signal strength packet) to the digital ping from the receiver, it may transition back to selection step 310. In addition, in the ping step 320, when the transmitter receives a signal indicating that the power transmission is completed, that is, a charging completion packet, the transmitter may transition to the selection step 310 (S302).
- a response signal eg, a signal strength packet
- the transmitter may transition to the identification and configuration step 330 for identifying the receiver and collecting receiver configuration and status information (S303).
- the sender receives an unexpected packet, a desired packet has not been received for a predefined time, a packet transmission error, or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step 310 (S304).
- the transmitter may determine whether entry into the negotiation step 340 is required based on a negotiation field value of the configuration packet received in the identification and configuration step 330.
- the transmitter may enter a negotiation step 340 (S305).
- negotiation step 340 the transmitter may perform a predetermined FOD detection procedure.
- the transmitter may immediately enter the power transmission step 360 (S306).
- the transmitter may receive a Foreign Object Detection (FOD) status packet including a reference quality factor value.
- FOD Foreign Object Detection
- the FOD status packet including the reference inductance value may be received.
- a status packet including a reference quality factor value and a reference inductance value may be received.
- the transmitter may determine the quality factor threshold for FO detection based on the reference quality factor value.
- the transmitter may determine an inductance threshold for FO detection based on the reference inductance value.
- the transmitter may detect whether the FO is present in the charging region using the quality factor threshold for the determined FO detection and the currently measured quality factor value, which may be, for example, the quality factor value measured before the ping step.
- Power transmission may be controlled according to the detection result. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
- the transmitter can detect whether the FO is present in the charging region using the inductance threshold for the determined FO detection and the current measured inductance value, which may be, for example, the inductance value measured prior to the ping step. Accordingly, power transmission can be controlled. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
- the transmitter may return to the selection step 310 (S308).
- the transmitter may enter the power transmission step 360 through the correction step 350 (S307 and S309).
- the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correction step 350, and determines the power loss at the receiving end and the transmitting end to determine the strength of the power transmitted at the transmitting end. It can be measured. That is, the transmitter may predict the power loss based on the difference between the transmit power of the transmitter and the receive power of the receiver in the correction step 350.
- the transmitter may correct the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.
- the transmitter receives an unexpected packet, an outgoing desired packet for a predefined time, or a violation of a predetermined power transmission contract occurs. transfer contract violation), if the filling is completed, the transition to the selection step 310 (S310).
- the transmitter may transition to the renegotiation step 370 (S311). At this time, if the renegotiation is normally completed, the transmitter may return to the power transmission step 360 (S313).
- the power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver.
- the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
- the transmitter may stop the power transmission to the corresponding receiver and transition to the selection step 310 (S312).
- FIG. 4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
- the wireless power transmitter 400 largely includes a power converter 410, a power transmitter 420, a communication unit 430, a controller 440, a sensing unit 450, and a storage unit 470. It can be configured to include. It should be noted that the configuration of the wireless power transmitter 400 is not necessarily required, and may include more or fewer components.
- the power converter 410 may perform a function of converting the power into power of a predetermined intensity.
- the power converter 410 may include a DC / DC converter 411 and an amplifier 412.
- the DC / DC converter 411 may perform a function of converting DC power supplied from the power supply unit 460 into DC power having a specific intensity according to a control signal of the controller 440.
- the amplifier 412 may adjust the intensity of the DC / DC converted power according to the control signal of the controller 440.
- the controller 440 may receive power reception state information and / or power control signal of the wireless power receiver through the communication unit 430, and may be based on the received power reception state information or (and) power control signal.
- the amplification factor of the amplifier 412 can be dynamically adjusted.
- the power reception state information may include, but is not limited to, strength information of the rectifier output voltage and strength information of a current applied to the receiving coil.
- the power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like.
- the power transmitter 420 may include a driver 421 and a transmission coil 422.
- the driver 421 may include a multiplexer (or multiplexer) (not shown) and a carrier generator (not shown) for generating a specific operating frequency and a specific duty ratio for power transmission.
- the carrier generator may generate a specific frequency for converting the output DC power of the amplifier 412 received through the multiplexer into AC power having a specific frequency.
- the AC signal generated by the carrier generator is mixed with the output terminal of the multiplexer 621 to generate AC power.
- this is only one embodiment, and the other example is before the amplifier 412. Note that it may be mixed at the stage or after.
- Frequency of AC power delivered to each transmission coil may be different from each other, and another embodiment each using a predetermined frequency controller with a function to adjust the LC resonance characteristics differently for each transmission coil It is also possible to set the resonant frequency for each transmitting coil equally or differently.
- the power transmitter 420 may include a multiplexer of the driver 421 and a plurality of transmit coils 422-that is, a second controller for controlling the output power of the amplifier 412 to be transmitted to the transmit coil. 1 to n-th transmit coils.
- the sensing unit 450 may measure the voltage / current of the DC-converted power and provide the same to the controller 440. In addition, the sensing unit 450 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 400 to determine whether overheating occurs, and provide the measurement result to the controller 440. For example, the controller 440 may adaptively block power supply from the power supply unit 450 or block power from being supplied to the amplifier 412 based on the voltage / current value measured by the sensing unit 450. Can be. To this end, one side of the power converter 410 may be further provided with a predetermined power cut-off circuit for cutting off the power supplied from the power source 450, or cut off the power supplied to the amplifier 412.
- the controller 440 may transmit power through time division multiplexing for each transmission coil.
- three wireless power receivers i.e., the first to third wireless power receivers
- the controller 440 may control the multiplexer of the driver 421 to control power to be transmitted through a specific transmission coil in a specific time slot.
- the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver may be controlled according to the length of the time slot allocated to each transmitting coil, but this is only one embodiment.
- By controlling the amplification factor of the amplifier 412 of the wireless power receiver may be controlled to transmit power.
- the controller 440 may control the multiplexer of the driver 421 to sequentially transmit the detection signals through the first to nth transmission coils 422 during the first detection signal transmission procedure.
- the controller 440 may identify a time point at which the detection signal is transmitted by using the timer 455.
- the control unit 440 controls the multiplexer 421 to detect the detection signal through the corresponding transmission coil. Can be controlled to be sent.
- the timer 450 may transmit a specific event signal to the controller 440 at a predetermined period during the ping transmission step.
- the controller 440 controls the multiplexer 421 to transmit the specific event signal.
- the digital ping can be sent through the coil.
- control unit 440 may identify a predetermined transmission coil identifier and a corresponding transmission coil for identifying which transmission coil has received a signal strength indicator from the demodulator 432 during the first detection signal transmission procedure. Signal strength indicator received through the can be received. Subsequently, in the second detection signal transmission procedure, the control unit 440 controls the multiplexer of the driving unit 421 so that the detection signal is transmitted only through the transmission coil (s) in which the signal strength indicator is received during the first detection signal transmission procedure. You can also control it. As another example, when there are a plurality of transmitting coils receiving the signal strength indicator during the first sensing signal transmitting procedure, the controller 440 sends the second sensing signal to the transmitting coil in which the signal strength indicator having the largest value is received. In the procedure, the sensing signal may be determined as the transmission coil to be transmitted first, and the multiplexer of the driver 421 may be controlled according to the determination result.
- the modulator 431 may modulate the control signal generated by the controller 440 and transmit the modulated control signal to the driver 421.
- the modulation scheme for modulating the control signal is a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a PSK (Phase Shift Keying) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, a differential 2 Differential bi-phase modulation schemes may be included, but is not limited thereto.
- the demodulator 432 may demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 440.
- the demodulated signal includes a received power indicator, a signal strength indicator, an identification indicator, a configuration indicator, an error correction (EC) indicator for power control during wireless power transmission, an end of charge (EOC) indicator, and an overvoltage It may include / over current / overheat indicator, but is not limited thereto, and may include various state information for identifying the state of the wireless power receiver.
- the demodulator 432 may identify from which transmission coil the demodulated signal is received, and may provide the control unit 440 with a predetermined transmission coil identifier corresponding to the identified transmission coil.
- the wireless power transmitter 400 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that communicates with the wireless power receiver using the same frequency used for wireless power transmission.
- the wireless power transmitter 400 may transmit wireless power using the transmission coil 422 and may exchange various information with the wireless power receiver through the transmission coil 422.
- the wireless power transmitter 400 further includes a separate coil corresponding to each of the transmission coils 422 (that is, the first to nth transmission coils), and wireless power using the separate coils provided. Note that in-band communication with the receiver may also be performed.
- the wireless power transmitter 400 and the wireless power receiver perform in-band communication by way of example.
- this is only one embodiment, and is a frequency band used for wireless power signal transmission.
- Short-range bidirectional communication may be performed through a frequency band different from that of FIG.
- the short-range bidirectional communication may be any one of low power Bluetooth communication, RFID communication, UWB communication, and Zigbee communication.
- the storage unit 470 may store packet information received according to the wireless power transmission procedure of FIGS. 2 to 3. More specifically, the storage unit 470 may receive any one of a signal strength packet transmitted in the ping step and a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and a packet transmitted in the configuration and identification step. In this case, information of the packet received in the power transmission step 240 or 360 may be stored. The controller 440 may use the stored packet information to determine whether to apply the power control offset. In addition, when the power transmission is stopped, the storage unit 470 may store the received power value of the received power packet immediately before the power transmission is stopped. The controller 440 may be used to determine whether to apply the power control offset using the stored received power value.
- the controller 440 may apply a power control offset when adjusting the transmission power according to the power control signal received from the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may control the charging power by applying the power control offset to the power control value of the power control signal.
- the power control signal may include control error packet information.
- the power control value may include a control error value of the control error packet.
- the wireless power transmitter according to an embodiment controls the charging power by applying the power control offset, thereby protecting the battery of the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter according to an embodiment may charge the fully discharged battery of the wireless power receiver by applying the power control offset.
- FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 4.
- the wireless power receiver 600 includes a receiving coil 610, a rectifier 620, a DC / DC converter 630, a load 640, a sensing unit 650, and a communication unit ( 660, the main control unit 670 may be configured.
- the communication unit 660 may include at least one of a demodulator 661 and a modulator 662.
- the wireless power receiver 600 shown in the example of FIG. 5 is illustrated as being capable of exchanging information with the wireless power transmitter 400 through in-band communication, this is only one embodiment, and is another example.
- the communication unit 660 according to the embodiment may provide short-range bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.
- the AC power received through the receiving coil 610 may be transferred to the rectifier 620.
- the rectifier 620 may convert AC power into DC power and transmit the DC power to the DC / DC converter 630.
- the DC / DC converter 630 may convert the strength of the rectifier output DC power into a specific strength required by the load 640 and then transfer the power to the load 640.
- the receiving coil 610 may be configured to include a plurality of receiving coils (not shown), that is, the first to n-th receiving coil.
- Frequency of AC power delivered to each receiving coil may be different from each other, another embodiment is a predetermined frequency controller with a function to adjust the LC resonance characteristics differently for each receiving coil It is also possible to set a different resonant frequency for each receiving coil by using a.
- the sensing unit 650 may measure the intensity of the rectifier 620 output DC power and provide the same to the main controller 670. In addition, the sensing unit 650 may measure the strength of the current applied to the receiving coil 610 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main controller 670. In addition, the sensing unit 650 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 600 and provide the measured temperature value to the main controller 670.
- the main controller 670 may determine whether the overvoltage is generated by comparing the measured intensity of the rectifier output DC power with a predetermined reference value. As a result of the determination, when the overvoltage is generated, a predetermined packet indicating that the overvoltage has occurred may be generated and transmitted to the modulator 662.
- the signal modulated by the modulator 662 may be transmitted to the wireless power transmitter through the receiving coil 610 or a separate coil (not shown).
- the main controller 670 may determine that the sensing signal is received when the intensity of the rectifier output DC power is greater than or equal to a predetermined reference value.
- a signal strength indicator corresponding to the sensing signal may be modulated by the modulator 662. Can be transmitted to the wireless power transmitter.
- the main controller 670 may determine that power transmission is stopped, and any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet may be modulated by the modulator 662. It can be controlled to be transmitted to the wireless power transmitter through.
- the demodulator 661 demodulates an AC power signal or a rectifier 620 output DC power signal between the receiving coil 610 and the rectifier 620 to identify whether a detection signal is received, and then identifies an identification result. Can be provided to In this case, the main controller 670 may control the signal strength indicator corresponding to the detection signal to be transmitted through the modulator 662.
- the main controller 670 may control the strength of the charging power transmitted from the wireless power transmitter based on the battery charging rate. For example, when it is determined that the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value or the buffer state, the main controller 670 may generate and transmit a power control packet to reduce the strength of the charging power transmitted from the wireless power transmitter.
- the power control packet may be the above-described power control signal or a control error packet described later. Accordingly, the main controller 670 may protect the battery by preventing the battery from being charged rapidly by reducing the charging power when the battery is close to the fully charged state.
- the main controller 670 may generate and transmit a power control packet to reduce the intensity of the charging power transmitted from the radio power transmitter. Accordingly, the main controller 670 may protect the battery by gradually reducing the charging power when the battery is close to the discharged state.
- FIG. 6 is a diagram for describing a method of modulating and demodulating a wireless power signal, according to an exemplary embodiment.
- the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may encode or decode a transmission target packet based on an internal clock signal having the same period.
- the wireless power signal when the wireless power transmitter 10 or the wireless power receiver 20 does not transmit a specific packet, the wireless power signal is modulated with a specific frequency, as shown by reference numeral 41 of FIG. 1. AC signal may not be.
- the wireless power transmitter 10 or the wireless power receiver 20 transmits a specific packet the wireless power signal may be an AC signal modulated by a specific modulation scheme as shown in FIG.
- the modulation scheme may include, but is not limited to, an amplitude modulation scheme, a frequency modulation scheme, a frequency and amplitude modulation scheme, a phase modulation scheme, and the like.
- Differential bi-phase encoding may be applied to binary data of a packet generated by the wireless power transmitter 10 or the wireless power receiver 20 as shown in FIG.
- differential two-stage encoding allows two state transitions to encode data bit 1 and one state transition to encode data bit zero. That is, data bit 1 is encoded such that a transition between a HI state and a LO state occurs at a rising edge and a falling edge of the clock signal, and data bit 0 is HI at the rising edge of the clock signal.
- the transition between state and LO state may be encoded to occur.
- the encoded binary data may be applied with a byte encoding scheme, as shown at 730.
- the byte encoding scheme includes a start bit and a stop bit for identifying a start and a type of a corresponding bit stream for an 8-bit encoded binary bit stream.
- the method may be a method of inserting a parity bit for detecting whether an error of a corresponding bit stream (byte) occurs.
- FIG. 7 is a diagram for describing a packet format according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- FIG. 7 may mainly be a packet format according to the first wireless power transfer procedure of FIG. 2. That is, the packet format of FIG. 7 may be a packet format also used for the second wireless power transfer procedure of FIG. 3.
- the packet format 800 used for information exchange between the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may be used to obtain synchronization for demodulating the packet and to identify the correct start bit of the packet.
- the packet receiver may identify the size of the message 830 included in the packet based on the header 820 value.
- header 820 may be defined in each step of the wireless power transfer procedure, and in part, the header 820 value may be defined as a different type of message although the same value is used in different steps.
- header values corresponding to end power transfer of the ping step and end of power transfer of the power transfer step may be equal to 0x02.
- the message 830 includes data to be transmitted at the transmitting end of the packet.
- the data included in the message 830 field may be a report, a request, or a response to the counterpart, but is not limited thereto.
- the packet 800 may further include at least one of transmitter identification information for identifying a transmitter that transmitted the packet, and receiver identification information for identifying a receiver for receiving the packet.
- the transmitter identification information and the receiver identification information may include IP address information, MAC address information, product identification information, and the like, but are not limited thereto and may be information capable of distinguishing a receiver and a transmitter from a wireless charging system.
- the packet 800 may further include predetermined group identification information for identifying the corresponding reception group when the packet is to be received by a plurality of devices.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a type of a packet that can be transmitted in a ping step by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- the wireless power receiver may transmit a signal strength packet or a power transmission stop packet.
- a message format of a signal strength packet may be configured as a signal strength value having a size of 1 byte.
- the signal strength value may indicate a degree of coupling between the transmitting coil and the receiving coil, and is calculated based on the rectifier output voltage in the digital ping period, the open circuit voltage measured by the output disconnect switch, the intensity of the received power, and the like. It may be a value.
- the signal strength value may range from a minimum of 0 to a maximum of 255, and may have a value of 255 when the actual measured value U for a particular variable is equal to the maximum value Umax of the variable.
- the signal strength value may be calculated as U / Umax * 256.
- a message format of a power transmission interruption packet may be configured as an end power transfer code having a size of 1 byte.
- the reason why the wireless power receiver requests the wireless power transmitter to stop power transmission is because of charge complete, internal fault, over temperature, over voltage, over current, and battery. It may include, but is not limited to, Battery Failure, Reconfigure and No Response, and Noise Current. It should be noted that the power transfer abort code may be further defined in response to each new power transfer abort reason.
- the charging completion may be used that the charging of the receiver battery is completed.
- Internal errors can be used when a software or logical error in receiver internal operation is detected.
- the overheat / overvoltage / overcurrent can be used when the temperature / voltage / current values measured at the receiver exceed the thresholds defined for each.
- Battery damage can be used if it is determined that a problem has occurred with the receiver battery.
- Reconfiguration can be used when renegotiation for power transfer conditions is required.
- No response may be used if it is determined that the transmitter's response to the control error packet, i.e., to increase or decrease the power strength, is not normal.
- the noise current is a noise generated when switching in the inverter and may be used when the noise current value measured at the receiver exceeds a defined threshold value.
- FIG 9 illustrates a message format of an identification packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- a message format of an identification packet includes a version information field, a manufacturer information field, an extension indicator field, and a basic device identification information field. Can be configured.
- revision version information of a standard applied to a corresponding wireless power receiver may be recorded.
- a predetermined identification code for identifying the manufacturer who manufactured the corresponding wireless power receiver may be recorded.
- the extension indicator field may be an indicator for identifying whether an extension identification packet including extension device identification information exists. For example, if the extension indicator value is 0, it may mean that there is no extension identification packet. If the extension indicator value is 1, it may mean that the extension identification packet is present after the identification packet.
- the device identifier for the corresponding wireless power receiver may be a combination of manufacturer information and basic device identification information.
- the extended indicator value is 1
- the device identifier for the corresponding wireless power receiver may be a combination of manufacturer information, basic device identification information and extended device identification information.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a message format of a configuration packet and a power control suspend packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
- a message format of a configuration packet may have a length of 5 bytes, and includes a power class field, a maximum power field, and a power control field. , A count field, a window size field, a window offset field, and the like.
- the power class assigned to the wireless power receiver may be recorded in the power class field.
- the strength value of the maximum power that can be provided by the rectifier output of the wireless power receiver may be recorded.
- the maximum power amount Pmax desired to be provided at the rectifier output of the wireless power receiver may be calculated as (b / 2) * 10a.
- the power control field may be used to indicate according to which algorithm the power control in the wireless power transmitter should be made. For example, if the power control field value is 0, this means that the power control algorithm is defined in the standard, and if the power control field value is 1, it may mean that power control is performed according to an algorithm defined by the manufacturer.
- the count field may be used to record the number of option configuration packets to be transmitted by the wireless power receiver in the identification and configuration steps.
- the window size field may be used to record the window size for calculating the average received power.
- the window size may be a positive integer value greater than 0 and having a unit of 4 ms.
- the window offset field may record information for identifying the time from the end of the average received power calculation window to the start of the transmission of the next received power packet.
- the window offset may be a positive integer value greater than 0 and having a unit of 4 ms.
- a message format of a power control hold packet may be configured to include a power control hold time T_delay.
- a plurality of power control pending packets may be sent during the identification and configuration phase. For example, up to seven power control pending packets may be transmitted.
- the power control hold time T_delay may have a value between a predefined power control hold minimum time T_min: 5 ms and a power control hold maximum time T_max: 205 ms.
- the apparatus for transmitting power wirelessly may perform power control by using the power control holding time of the last power control holding packet received in the identification and configuration step.
- the wireless power transmitter may use the T_min value as the T_delay value when the power control pending packet is not received in the identification and configuration steps.
- the power control holding time may refer to a time during which the wireless power transmitter waits without performing power control after receiving the most recent control error packet and before performing the actual power control.
- FIG. 11 is a diagram for describing a type of a packet that can be transmitted in a power transmission step and a message format thereof by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to one embodiment.
- a packet that can be transmitted by a wireless power receiver in a power transmission step includes a control error packet (CEP), an end power transfer packet, a received power packet, It may include a Charge Status Packet, a packet defined by a manufacturer, and the like.
- CEP control error packet
- end power transfer packet a packet that can be transmitted by a wireless power receiver in a power transmission step
- received power packet It may include a Charge Status Packet, a packet defined by a manufacturer, and the like.
- Reference numeral 1301 shows a message format of a control error packet composed of a control error value of 1 byte.
- the control error value may be an integer value in the range of -128 to +127. If the control error value is negative, the power output of the wireless power transmitter may be lowered. If the control error value is negative, the power output of the wireless power transmitter may increase. If the control error value is 0, the transmission power of the wireless power transmitter may not be raised or lowered.
- a control error packet (CEP) having a control error value of 0 may be referred to as a stable control error packet.
- Reference numeral 1302 shows a message format of an End Power Transfer Packet composed of one byte of an End Power Transfer Code.
- Reference numeral 1303 illustrates a message format of a received power packet composed of a received power value of 1 byte.
- the received power value may correspond to the average rectifier received power value calculated during the predetermined period.
- Actually received power amount (Preceived) may be calculated based on the maximum power (Maximum Power) and power class (Power Class) included in the configuration packet 1301. For example, the actual received power amount may be calculated by (received power value / 128) * (maximum power / 2) * (10 power rating).
- Reference numeral 1304 shows a message format of a charge status packet composed of a charge status value of 1 byte.
- the charge state value may indicate a battery charge of the wireless power receiver.
- the charge state value 0 may mean a fully discharged state
- the charge state value 50 may indicate a 50% charge state
- the charge state value 100 may mean a full state. If the wireless power receiver does not include the rechargeable battery or cannot provide the charging status information, the charging status value may be set to OxFF.
- FIG. 12 is a graph illustrating a change in charging power input to a wireless power receiver according to a charging rate in order to explain trickle charging.
- the wireless power receiver may control the charging power transmitted from the wireless power transmitter according to the battery charging rate. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the battery charge rate is less than or equal to a predetermined reference value. Trickle charging is to charge the battery by lowering the strength of the current charged in the battery. Trickle charge may be referred to as trickle charge.
- the wireless power receiver may control to reduce the intensity of the charging power transmitted from the wireless power transmitter for trickle charging. For example, as shown in FIG. 12, the wireless power receiver may control the charging power to be less than or equal to b [W] when the battery is in a discharged state or when the charge rate of the battery is less than or equal to P1 [%] close to the discharged state.
- the first section T1 may be a section in which the battery performs trickle charge from 0% or more to P1 (%) or less. That is, the charging power may be lower than b [W] starting at the lowest a [W] during the first period T1.
- the wireless power receiver may continuously provide a control error packet including a negative control error value to the wireless power transmitter in order to lower charging power to the wireless power transmitter.
- the charging power may be greater than or equal to b [W] at P2 [%] at P1 [%].
- the second section T2 may be a section in which the battery performs charging according to a power transmission contract until P1 [%] or more and P2 [%] or less.
- the charging power can reach a maximum of c [W] according to the power transmission contract.
- the wireless power receiver may control less than b [W] when the battery is fully charged or when the battery charge rate is greater than or equal to P2 [%] close to the fully charged state.
- the third section T3 may be a section in which the battery performs trickle charge from P2 [%] or more to 100 [%] or less.
- FIG. 13 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time for explaining a problem caused by trickle charge in a fully discharged state of the battery.
- the wireless power receiver may perform trickle charging in a fully discharged state of the battery.
- the wireless power receiver may generate a predetermined event such as booting of the system or operation of a screen screen.
- the wireless power receiver may consume the charged power by the operation of the screen screen at the first time point t1 when the charging rate of the battery becomes 1 [%].
- the wireless power receiver since the consumed power is larger than the charging power due to trickle charging, the wireless power receiver may be completely discharged of the battery. The reason why the charging power is lower than the consumed power is because the wireless power receiver lowers the transmission power transmitted from the wireless power transmitter to perform trickle charging.
- the wireless power receiver is discharged due to power consumption due to a predetermined event at points (t1, t2, t3, etc.) when the battery charge rate becomes 1 [%] and repeats charging and discharging, and the battery is not charged. May occur.
- FIG. 14 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to an exemplary embodiment.
- FIG. 14 is a flowchart for describing a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
- the battery may be discharged (S1401). More specifically, the battery may be in a fully discharged state.
- the battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate.
- the wireless power receiver 1420 may be included in the electronic device 1430 and the battery may be included in the wireless power receiver 1420, but the present invention is not limited thereto.
- the wireless power receiver 1420 may start trickle charging after the transition to the power transmission step in the identification and configuration step (S1402). More specifically, the wireless power receiver 1420 may perform trickle charging according to the state of charge of the battery. The trickle charging may be performed by the wireless power receiver 1420 when the battery is fully discharged or when the battery is below a predetermined charge rate.
- the wireless power receiver 1520 may control charging power transmitted from the wireless power transmitter 1410 by a control error packet (CEP) for trickle charging.
- CEP control error packet
- the wireless power transmitter 1410 may receive the control error packet CEP from the wireless power receiver 1420 (S1403).
- the wireless power receiver 1420 may adjust the strength of the transmission power based on the control error value of the received control error packet (CEP). More specifically, the control error value of the control error packet (CEP) transmitted for trickle charging may be a negative value.
- the wireless power transmitter 1410 may reduce the strength of the transmission power based on a control error value that is a negative value.
- the wireless power transmitter 1410 may continuously receive a control error packet CEP (S1404).
- the control error values of consecutively received control error packets CEP may be negative for trickle charge of the wireless power receiver 1420.
- the wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) (S1405).
- the wireless power transmitter 1410 may determine the strength of the charging power currently being received by the wireless power receiver 1420 by the received power packet RRP.
- the wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) during the trickle charging period T1.
- the electronic device 1430 may consume energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1406 to S1407).
- the predetermined event may mean that the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value, such that booting of the system of the electronic device 1430 or operation of the screen screen is performed.
- the battery discharge may be a momentary full discharge state of a battery due to a predetermined event or a state in which charging power for battery charging is insufficient.
- the wireless power transmitter 1410 may receive a signal strength packet (S1408). That is, the wireless power receiver 1420 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. Without being limited to the signal strength packet, the wireless power transmitter 1410 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet.
- S1408 signal strength packet
- the wireless power transmitter 1410 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet.
- the wireless power transmitter 1410 may determine whether to apply the power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1409). When the power control offset is applied, the wireless power transmitter 1410 may adjust the transmission power by applying the power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1410). Accordingly, the wireless power transmitter 1410 controls the charging power by applying a power control offset. Whether to apply the power control offset of the wireless power transmitter 1410 and the method of applying the power control offset will be described in detail in the wireless charging method in the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG.
- the electronic device 1430 may consume energy charged in the battery as power due to a predetermined event (S1411). As in S1406, the electronic device 1430 may perform a specific operation of consuming power when the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value.
- the difference from S1407 is that the wireless power transmitter 1410 transmits transmission power by applying a power control offset.
- the battery may be larger than the consumed power consumption of the received transmission power so that the battery can be charged normally.
- the wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) (S1412).
- the wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) during the power control offset application period T2.
- the wireless power transmitter 1410 may determine whether to release the power control offset based on the received received power packet, and perform the power control offset release (S1413). When the power control offset application is released, the wireless power transmitter 1410 may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1414).
- the wireless power receiver 1420 may terminate the trickle charge when the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value (S1415). When the wireless power receiver 1420 ends the trickle charge, the wireless power receiver 1420 may control the charging power to receive the guaranteed power according to the power transmission contract.
- 15 is a diagram for describing a wireless charging method in a wireless power transmitter, according to an embodiment.
- the wireless power transmitter when it enters a power transmission step, it may receive a control error packet (S1501).
- the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may determine a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract. For example, the control error value may be a negative value.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1502). If the control error value of the received control error packet is negative, the wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power. In addition, the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
- the wireless power transmitter may receive the received power packet (S1503). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle.
- the received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S1504). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
- the wireless power transmitter may determine whether the received power is equal to or less than the first threshold power in order to determine whether to apply the power control offset (S1506).
- the wireless power transmitter may determine whether to apply the power control offset.
- the first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging.
- the first threshold power may be a preset power value.
- the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW.
- a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether to apply the power control offset.
- the determination of whether to apply the power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet. The wireless power transmitter may not need to apply the power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the power control offset. Also, although not shown, the determination of whether to apply the power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a standard supported by the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The wireless power transmitter may not need to apply a power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the power control offset.
- the wireless power transmitter may start applying the power control offset (S1507). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmission power for battery charging is insufficient and apply the power control offset. In addition, if the received power exceeds the first threshold power, the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient and does not apply the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without
- the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1508).
- the control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet (S1509).
- Application of the power control offset may be that the wireless power transmitter adds a predetermined offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by raising the control error value by a positive power control offset value to a negative control error value.
- the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer
- the power control offset value may be 10, which is a positive integer.
- the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to ⁇ 90, which is a control error value other than a control error value of ⁇ 100 and a power control offset value.
- the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer
- the power control offset value may be 5, which is a positive integer.
- the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to ⁇ 95, which is a control error value other than a control error value of ⁇ 100 and a power control offset value. That is, the power control offset value may be adjusted for battery protection. Therefore, the wireless power transmitter according to an embodiment may control the charging power by applying a power control offset.
- the wireless power transmitter according to an embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment may increase the transmission power by applying a power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment may protect the battery by adjusting the power control offset value.
- the wireless power transmitter may receive the received power packet (S1510).
- the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S1511).
- the second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery.
- the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the second threshold power may be a preset power value.
- the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
- the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S1512). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, when the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may proceed to step S1508. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the power control offset.
- 16 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time by a wireless charging system according to an exemplary embodiment.
- the wireless power receiver may perform trickle charging in a fully discharged state of the battery.
- the wireless power receiver may generate a predetermined event such as booting of the system or operation of a screen screen.
- a predetermined event such as booting of the system or operation of a screen screen.
- the wireless power receiver may consume the charged power by the operation of the screen screen. have.
- the wireless power receiver may completely discharge the battery because the power consumption is greater than the charging power due to trickle charging.
- the wireless power transmitter may control the charging power by applying the power control offset during the first period T1 from the second time point t2 to the fourth time point t4.
- the wireless power receiver does not completely discharge the battery because the charging power is greater than the power consumption. Accordingly, it can be seen that the charging of the battery proceeds normally even if the instantaneous power consumption is large as a predetermined event at the third time point t3.
- the wireless power transmitter may release the application of the power control offset.
- 17 is a view for explaining a wireless charging method on a wireless charging system according to another embodiment.
- FIG. 17 is a flowchart illustrating a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
- the battery may be discharged before the wireless charging starts (not shown). More specifically, the battery may be in a fully discharged state.
- the battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate.
- the wireless power receiver 1720 may be included in the electronic device 1730 so that the battery may be included in the wireless power receiver 1720.
- the wireless charging may be started to follow the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission (not shown).
- the wireless power receiver 1720 may start trickle charging after the transition to the power transmission step in the identification and configuration step (S1701). More specifically, the wireless power receiver 1720 may perform trickle charging according to the state of charge of the battery. The trickle charging may be performed by the wireless power receiver 1720 if the battery is fully discharged or if the battery is below a predetermined charge rate. The wireless power receiver 1720 may control the charging power transmitted from the wireless power transmitter 1710 by a control error packet (CEP) for trickle charging.
- CEP control error packet
- the wireless power transmitter 1710 may receive the control error packet CEP from the wireless power receiver 1720 (S1702).
- the wireless power receiver 1720 may adjust the strength of the transmission power based on the control error value of the received control error packet (CEP). More specifically, the control error value of the control error packet (CEP) transmitted for trickle charging may be a negative value.
- the wireless power transmitter 1710 may reduce the strength of the transmission power based on a control error value that is a negative value.
- the wireless power transmitter 1710 may continuously receive a control error packet CEP (S1703).
- the control error values of consecutively received control error packets CEPs may all be negative for trickle charging of the wireless power receiver 1720.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1704).
- the wireless power transmitter 1710 may determine the strength of the charging power currently being received by the wireless power receiver 1720 by the received power packet RRP.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) during the trickle charging period T3.
- the electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1705 to S1706).
- the predetermined event may mean that the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value and the booting of the system of the electronic device 1730 or the operation of the screen screen is performed.
- the battery discharge may be a momentary full discharge state of a battery due to a predetermined event or a state in which charging power for battery charging is insufficient.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1707). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the first power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1708). When the first power control offset is applied, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the first power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1409). Therefore, the wireless power transmitter 1710 controls the charging power by applying the first power control offset.
- the power control offset application period T4 may be until the power control offset release from the first power control offset application. Whether the first to nth power control offsets of the wireless power transmitter 1710 and the first to nth power control offsets are applied to the wireless charging method in the wireless power transmitter according to another embodiment of FIG. 18 to be described later. Explain in detail.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1710). That is, during the application of the first power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
- RPP received power packet
- the electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1705 to S1706). For example, even if the wireless power transmitter transmits the transmission power by applying the first power control offset, the battery consumes momentarily a full discharge state of the battery or the battery charge because the magnitude of power consumption due to a predetermined event is larger than the reception power. The charging power may be insufficient.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1713). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the second power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1714). When the second power control offset is applied, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the second power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1715). More specifically, applying the second power control offset may be to weight the second power control offset value to the first power control offset value while the first power control offset is applied. For example, when the first power control offset value is +10 and the second power control offset value is +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1716). That is, during the application of the second power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
- RPP received power packet
- the electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1717 to S1718). For example, even if the wireless power transmitter transmits the transmission power by applying the second power control offset, the battery consumes momentarily a full discharge state of the battery or the battery charge because the magnitude of power consumption due to the predetermined event is larger than the reception power. The charging power may be insufficient.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1719). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
- the wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the nth power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1720).
- N in S1720 may be a natural number greater than 2.
- the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the n-th power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1721). More specifically, applying the n th power control offset may be weighting the n th power control offset value while the first to n th power control offsets are applied. For example, if the first power control offset value is +10 and the second to nth power control offset values are +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset is 10 + 5 * (n-1 May be).
- the electronic device 1730 may consume energy charged in the battery as power due to a predetermined event (S1722). Like S1705, S1711, and S1717, the electronic device 1730 may perform a specific operation of consuming power when the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value.
- the difference from S1705, S1711, and S1717 is that the wireless power transmitter 1710 is transmitting transmission power by applying the nth power control offset.
- the battery may be larger than the consumed power consumption of the received transmission power so that the battery can be charged normally.
- the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1712). That is, during the application of the nth power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
- RPP received power packet
- the wireless power transmitter 1710 may determine whether to release the power control offset based on the received received power packet and perform the release of the power control offset (S1724). When the application of the power control offset is released, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1724).
- the wireless power receiver 1720 may terminate trickle charging when the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value (not shown).
- the wireless power receiver 1720 may control the charging power to receive the guaranteed power according to the power transmission contract when the trickle charge ends.
- FIG. 18 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
- the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1801).
- the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may determine a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract. For example, the control error value may be a negative value.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1802).
- the wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power when the control error value of the received control error packet is negative.
- the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
- the wireless power transmitter may receive the received power packet (S1803). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle.
- the received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S1804). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
- the wireless power transmitter may determine whether to apply an nth (n is a natural number) power control offset (S1805). In this case, the wireless power transmitter may determine whether the received power is less than or equal to the first threshold power (S1806).
- the wireless power transmitter may determine whether to apply the nth power control offset.
- the first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging.
- the first threshold power may be a preset power value.
- the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW.
- a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether the n th power control offset is applied.
- the determination of whether to apply the n-th power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
- determining whether to apply the nth power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a supported standard of the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
- the wireless power transmitter may start applying the nth (n is a natural number) power control offset (S1807). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is insufficient and apply the n th power control offset.
- the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient, and sets the n-th power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without application. That is, in this case, the process returns to S1801 from S1806.
- the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1808).
- the control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the n th power control offset to the control error value of the control error packet (S1809).
- the application of the n th power control offset may be that the wireless power transmitter adds the n th power control offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by increasing the control error value by a positive n-th power control offset value to a negative control error value.
- the offset value of the first power control offset may be different from the power control offset value of the second to n-th power control offset.
- the power control offset value of the first power control offset may be greater than the power control offset value of the second to nth power control offset.
- the reason why the first power control offset value is larger than the second to nth power control offset is that the initial power control offset value is a relatively high value in order to reduce the power control offset application time.
- the reason why the second to nth power control offset values are smaller than the value of the first power control offset is to protect the battery during power control offset application.
- the first power control offset value may be +10 and the second to nth power control offset values may be +5.
- applying the n th power control offset may be to weight the n th power control offset value to the n th power control offset value while the n th power control offset is applied.
- the wireless power transmitter may gradually apply a power control offset.
- the first power control offset value is +10 and the second power control offset value is +5
- the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15.
- the n-th power control offset application may add a value obtained by accumulating the first to n-th power control offset values to the control error value of the control error packet.
- the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer
- the n th power control offset value may be 10 + 5 * (n-1), which is a positive integer.
- the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to (-100 + 10 + 5 * (n-1)) by adding a power control offset value to a control error value other than a control error value of -100. . Therefore, the wireless power transmitter according to another embodiment may control the charging power by applying the nth power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the n-th power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may increase the transmission power by applying the n-th power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may protect the battery by gradually applying the n-th power control offset value.
- the wireless power transmitter may receive a received power packet in operation S1810.
- the wireless power transmitter may determine whether a signal strength packet is received (S1811). The wireless power transmitter may return to S1805 when receiving the signal strength packet. That is, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet, the wireless power transmitter determines that the wireless power receiver does not receive sufficient power for charging the battery. Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
- the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S1812).
- the second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery.
- the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the second threshold power may be a preset power value.
- the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
- the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S1813). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, when the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may proceed to step S1808. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the nth power control offset.
- 19 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to another embodiment.
- FIG. 19 is a flowchart for describing a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
- the electronic device may follow the operations of the electronic device of FIGS. 15 and 17.
- the battery of the electronic device may be discharged before the wireless charging starts (not shown). More specifically, the battery may be in a fully discharged state.
- the battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate.
- the wireless charging may be started to follow the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission (not shown).
- the wireless power receiver 1920 may start trickle charging after the transition to the power transmission step in the identification and configuration step (S1901). More specifically, the wireless power receiver 1920 may perform trickle charging according to the state of charge of the battery. The trickle charging may be performed by the wireless power receiver 1920 when the battery is fully discharged or when the battery is below a predetermined charge rate. The wireless power receiver 1920 may control the charging power transmitted from the wireless power transmitter 1910 by a control error packet (CEP) for trickle charging.
- CEP control error packet
- the wireless power transmitter 1910 may receive the control error packet CEP from the wireless power receiver 1920 (S1902).
- the wireless power receiver 1920 may adjust the strength of the transmission power based on the control error value of the received control error packet (CEP). More specifically, the control error value of the control error packet (CEP) transmitted for trickle charging may be a negative value.
- the wireless power transmitter 1910 may reduce the strength of the transmission power based on a control error value that is a negative value.
- the wireless power transmitter 1710 may continuously receive a control error packet (CEP) (not shown).
- the control error values of consecutively received control error packets (CEPs) may all be negative for trickle charging of the wireless power receiver 1920.
- the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP) (S1903).
- the wireless power transmitter 1910 may determine the strength of the charging power currently being received by the wireless power receiver 1920 by the received power packet RRP.
- the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP) during trickle charging of the wireless power receiver.
- RRP received power packet
- the wireless power transmitter 1910 may receive a signal strength packet (S1904) (S1904).
- the electronic device consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged.
- the predetermined event may mean that the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value and the booting of the system of the electronic device or the operation of the screen screen is performed.
- the battery discharge may be a momentary full discharge state of a battery due to a predetermined event or a state in which charging power for battery charging is insufficient.
- the wireless power receiver 1920 determines that power transmission is interrupted because the received power is below a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. Without being limited to the signal strength packet, the wireless power transmitter 1910 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet.
- the wireless power transmitter 1910 may stop power transmission (S1905).
- the wireless power transmitter 1910 may store information about the signal strength packet and the received power packet in a storage unit. Thereafter, the wireless power transmitter 1910 may proceed with the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission.
- the wireless power transmitter 1910 may determine whether to apply the first power control offset based on the stored signal strength packet and the received power packet (S1906).
- the wireless power receiver 1920 may start trickle charging (S1907).
- the wireless power transmitter 1910 may adjust the transmission power by applying the first power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1908). Therefore, the wireless power transmitter 1910 controls the charging power by applying the first power control offset.
- the wireless power transmitter 1910 controls the charging power by applying the first power control offset.
- the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP) (S1909). That is, during the application of the first power control offset, the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP).
- RPP received power packet
- the wireless power transmitter 1910 may receive a signal strength packet (SS) (S1910).
- SS signal strength packet
- the electronic device consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged. For example, even if the wireless power transmitter transmits the transmission power by applying the first power control offset, the battery consumes more power than the received power because the power consumption due to the predetermined event is greater than the reception power. Charging power may be insufficient.
- the wireless power receiver 1920 determines that power transmission is interrupted because the received power is below a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. Without being limited to the signal strength packet, the wireless power transmitter 1910 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet.
- the wireless power transmitter 1910 may stop power transmission (S1911).
- the wireless power transmitter 1910 may store information about the signal strength packet and the received power packet in a storage unit. Thereafter, the wireless power transmitter 1910 may proceed with the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission.
- the wireless power transmitter 1910 may determine whether to apply the nth power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet in operation S1912.
- N in S1912 may be two or more natural numbers.
- the wireless power receiver 1920 may start trickle charging (S1913).
- the wireless power transmitter 1910 may adjust the transmission power by applying the n-th power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1914). More specifically, applying the n th power control offset may be weighting the n th power control offset value while the first to n th power control offsets are applied. For example, if the first power control offset value is +10 and the second to nth power control offset values are +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset is 10 + 5 * (n-1 May be).
- the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP) (S1915). That is, during the nth power control offset application, the wireless power transmitter 1910 may receive a received power packet (RPP).
- RPP received power packet
- the wireless power transmitter 1910 may determine whether to release the power control offset based on the received received power packet and perform the release of the power control offset (S1916). When the application of the power control offset is released, the wireless power transmitter 1910 may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1917).
- the wireless power receiver 1920 may terminate trickle charging when the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value (not shown).
- the wireless power receiver 1920 may control the charging power to receive guaranteed power according to the power transmission contract when terminating the trickle charge.
- 20 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
- the wireless power transmitter may receive a control error packet (S2001).
- the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may set a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract.
- the control error value may be a negative value.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S2002).
- the wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power when the control error value of the received control error packet is negative.
- the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
- the wireless power transmitter may receive the received power packet (S2003). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle.
- the received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may store information on the received received power packet in a storage unit (not shown).
- the wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S2004). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet. In addition, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet in the power transmission step, the wireless power transmitter may store information about the received signal strength packet in a storage unit (not shown).
- the wireless power transmitter may stop power transmission (S2005). That is, the wireless power transmitter may stop the charging power transmission while the wireless power transmitter is charging wirelessly even if the wireless power receiver does not request to stop the power transmission.
- the wireless power transmitter may determine whether to apply the nth (n is a natural number) power control offset (S2005). In this case, the wireless power transmitter may determine whether the received power is less than or equal to the first threshold power (S2006).
- the first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging.
- the first threshold power may be a preset power value.
- the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW.
- a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether the n th power control offset is applied.
- the determination of whether to apply the n-th power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet.
- the wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
- determining whether to apply the nth power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a supported standard of the wireless power transmitter and the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
- the wireless power transmitter may initiate application of the nth (n is a natural number) power control offset (S2008). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is insufficient and apply the n th power control offset.
- the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient, and sets the n-th power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without application. That is, in this case, the process returns to S2005 from S2007.
- the wireless power transmitter may receive a control error packet (S2009).
- the control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
- the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the n th power control offset to the control error value of the control error packet (S2010).
- the application of the n th power control offset may be that the wireless power transmitter adds the n th power control offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by increasing the control error value by a positive n-th power control offset value to a negative control error value.
- the offset value of the first power control offset may be different from the power control offset value of the second to n-th power control offset. For example, the power control offset value of the first power control offset may be greater than the power control offset value of the second to nth power control offset.
- the reason why the first power control offset value is larger than the second to nth power control offset is that the initial power control offset value is a relatively high value in order to reduce the power control offset application time.
- the reason why the second to nth power control offset values are smaller than the value of the first power control offset is to protect the battery during power control offset application.
- the first power control offset value may be +10 and the second to nth power control offset values may be +5.
- applying the n th power control offset may be to weight the n th power control offset value to the n th power control offset value while the n th power control offset is applied.
- the wireless power transmitter may gradually apply a power control offset.
- the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15.
- the n-th power control offset application may add a value obtained by accumulating the first to n-th power control offset values to the control error value of the control error packet.
- the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer
- the n th power control offset value may be 10 + 5 * (n-1), which is a positive integer.
- the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to (-100 + 10 + 5 * (n-1)) by adding a power control offset value to a control error value other than a control error value of -100. . Therefore, the wireless power transmitter according to another embodiment may control the charging power by applying the nth power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the n-th power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may increase the transmission power by applying the n-th power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may protect the battery by gradually applying the n-th power control offset value.
- the wireless power transmitter may receive the received power packet (S2011).
- the wireless power transmitter may store information of the received received power packet in a storage unit (not shown).
- the wireless power transmitter may determine whether a signal strength packet is received (S2012). The wireless power transmitter may return to S2005 upon receiving the signal strength packet. That is, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet, the wireless power transmitter determines that the wireless power receiver does not receive sufficient power for charging the battery. Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
- the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S2013).
- the second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery.
- the second threshold power may be greater than the first threshold power.
- the second threshold power may be a preset power value.
- the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
- the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S2014). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, if the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may transition to step S2009. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the nth power control offset.
- the method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
- the computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
- functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
- the present invention can be used in the field of wireless power transmission and reception.
Landscapes
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Abstract
Description
본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 특히, 무선 충전 방법, 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to wireless power transfer technology, and more particularly, to a wireless charging method, apparatus and system therefor.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다. Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.In general, as an example of an electrical connection method between a charging device and a battery for charging power to a battery, the terminal is supplied with commercial power and converted into a voltage and a current corresponding to the battery to supply electrical energy to the battery through the terminal of the battery. Supply method. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or wire. Therefore, when handling a lot of terminal supply equipment, many cables occupy considerable working space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge phenomenon due to different potential difference between the terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, deterioration of battery life and performance.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다. Recently, in order to solve this problem, a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly have been proposed. In addition, since the wireless charging system was not pre-installed in some portable terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with wireless charging function.
일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다. In general, the wireless charging system includes a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging the battery by receiving the electrical energy supplied from the wireless power transmitter.
이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다. The wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).
일 예로, 무선 전력 전송 방식으로서 전력 송신기 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신기 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.For example, as a wireless power transmission method, various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction method that generates a magnetic field in a power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in a receiver coil under the influence of the magnetic field may be used. . Here, the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance).
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식으로서 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As another example, as a wireless power transmission method, an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located in close proximity by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of a wireless power transmitter to a specific resonance frequency may be used. . Here, the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism which is a wireless charging technology standard mechanism.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식으로서 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, an RF wireless power transmission method for transmitting power to a wireless power receiver located at a far distance by loading low power energy into the RF signal may be used as the wireless power transmission method.
한편, 무선 전력 수신기는 충전되는 배터리가 소정의 충전률 이상이거나 소정의 충전률 이하에서 높은 세기의 충전 전력을 입력 받으면 배터리 손상의 문제가 발생할 수 있다. 여기서, 충전률 이상이라 함은 완전 충전 상태 또는 완전 충전에 가까운 상태를 의미하고, 충전률 이하라 함은 예컨대 완전 방전 상태 또는 완전 방전에 가까운 상태를 의미한다. 또한, 무선 전력 수신기는 너무 낮은 세기의 충전 전력을 입력 받으면, 배터리가 충전되지 않는 문제가 발생될 수 있다.On the other hand, the wireless power receiver may cause a problem of battery damage when the battery to be charged receives a high intensity charging power above a predetermined charging rate or below a predetermined charging rate. Here, the charge rate or more means a fully charged state or a state close to full charge, and the charge rate or less means, for example, a full discharge state or a state close to full discharge. In addition, when the wireless power receiver receives charging power of too low intensity, a problem may occur in that the battery is not charged.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 충전 방법, 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless charging method, apparatus and system therefor.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기의 상태에 따라 충전 전력을 제어하는 것이 가능한 무선 충전 방법, 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것입니다.Further, another object of the present invention is to provide a wireless charging method, an apparatus and a system therefor, capable of controlling the charging power according to the state of the wireless power receiver.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기가 충전 전력을 제어하는 것이 가능한 무선 충전 방법, 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a wireless charging method, apparatus and system therefor, which enable a wireless power receiver to control charging power.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 송신기가 충전 전력을 제어하는 것이 가능한 무선 충전 방법, 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a wireless charging method, an apparatus and a system therefor, which enable a wireless power transmitter to control charging power.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 수신 전력에 의한 부하의 손상을 방지하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to prevent damage to the load by the received power.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 완전 방전된 배터리가 충전되지 않는 문제를 해결하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to solve the problem that the fully discharged battery is not charged.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 충전 속도를 높이는 것이다.In addition, another object of the present invention is to increase the wireless charging speed.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실시예에 따른 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법에 있어서, 전력 전송 단계에서 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하는 단계; 수신 전력 패킷을 수신하는 단계; 신호 세기 패킷을 수신하는 단계; 및 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, the wireless charging method according to the embodiment of the wireless charging method in a wireless power transmitter for transmitting power wirelessly to the wireless power receiver, receiving a control error packet in the power transmission step ; Adjusting outgoing power according to a control error value of the received control error packet; Receiving a received power packet; Receiving a signal strength packet; And determining whether to apply the power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하는 단계는, 상기 제어 오류 값이 음수이면 송출 전력을 감소시키고, 상기 제어 오류 값이 양수이면 송출 전력을 증가시킬 수 있다.Also, in the wireless charging method according to the embodiment, adjusting the transmission power according to the control error value of the received control error packet, if the control error value is negative, reduce the transmission power, and if the control error value is positive, Can increase power.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 제어 오류 패킷의 제어 오류 값은 음수일 수 있다.In addition, in the wireless charging method according to the embodiment, the control error value of the control error packet may be negative.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계는, 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 전력 제어 오프셋 적용을 하기로 판단할 수 있다.In the wireless charging method according to the embodiment, the step of determining whether to apply the power control offset may be determined to apply the power control offset when the received power value of the received received power packet is less than the first threshold power. .
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 제1 임계전력은 1500mW 이하일 수 있다.In addition, in the wireless charging method according to the embodiment, the first threshold power may be 1500 mW or less.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 전력 제어 오프셋의 적용을 개시하는 단계; 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment includes the step of initiating the application of the power control offset; Receiving a control error packet during application of the power control offset; And adjusting the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the received control error packet during the application of the power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계는, 상기 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In the wireless charging method according to the embodiment, in the step of adjusting the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet, the power transmission offset value may be adjusted by adding the power control offset value to the control error value.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하는 단계; 및 전력 제어 오프셋의 적용 해제 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 전력 제어 오프셋의 적용 해제 여부를 판단하는 단계는, 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋의 적용을 해제하기로 판단하고, 상기 제2 임계전력은 상기 제1 임계전력보다 클 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment comprises the steps of receiving a received power packet during the application of the power control offset; And determining whether to release the power control offset. The determining of whether to apply the power control offset may include: if the received power of the received power packet is greater than or equal to a second threshold power, power control; The application of the offset may be determined to be released, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 제2 임계전력은 2,500mW 이상일 수 있다.In addition, in the wireless charging method according to the embodiment, the second threshold power may be 2,500 mW or more.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 후 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment may further include adjusting the transmission power according to the control error value of the received control error packet after the application of the power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신 여부를 판단하는 단계; 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신하면 제n(n은 2이상의 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계; 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용을 개시하는 단계; 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계는, 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 상기 제n 전력 제어 오프셋 적용을 하기로 판단하고, 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계는, 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 값에 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋 값의 누적시킨 값을 더하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment comprises the steps of determining whether to receive a signal strength packet during the application of the power control offset; Determining whether to apply n-th (n is a natural number of 2 or more) power control offset when receiving a signal strength packet during application of power control offset; Initiating application of the nth power control offset; Receiving a control error packet during application of the nth power control offset; And adjusting outgoing power by applying an n-th power control offset to a control error value of the received control error packet during the application of the n-th power control offset. The determining may include determining that the n th power control offset is to be applied when the received power value of the received power packet is equal to or less than a first threshold power, and the control error packet received during the application of the n th power control offset. Adjusting the output power by applying the n-th power control offset to the control error value, by adding the accumulated value of the first to n-th power control offset value to the control error value received during the application of the n-th power control offset. Output power can be adjusted.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋 값은 상기 제n 전력 제어 오프셋 값보다 클 수 있다.In addition, in the wireless charging method according to the embodiment, the power control offset value may be greater than the n th power control offset value.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 전송 단계에서 제어 오류 패킷을 수신하는 단계는 음수의 제어 오류 값을 갖는 제어 오류 패킷을 연속적으로 수신할 수 있다.In the wireless charging method according to the embodiment, the receiving of the control error packet in the power transmission step may continuously receive the control error packet having a negative control error value.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계는, 무선 전력 수신기로부터 수신된 식별 패킷 정보를 이용하는 단계를 더 포함하고, 무선 전력 송신기는 상기 식별 패킷 정보에 따라 상기 전력 제어 오프셋의 적용을 선택적으로 할 수 있다.The wireless charging method may further include using identification packet information received from a wireless power receiver. The wireless power transmitter may determine whether to apply the power control offset. Application of the power control offset can optionally be made.
실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법에 있어서, 전력 전송 단계에서 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하는 단계; 수신 전력 패킷을 수신하는 단계; 신호 세기 패킷을 수신하는 단계; 전력 전송을 중단하는 단계; 전력 전송 단계로 천이 후 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, a wireless charging method includes: receiving a control error packet in a power transmission step in a wireless charging method in a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver; Adjusting outgoing power according to a control error value of the received control error packet; Receiving a received power packet; Receiving a signal strength packet; Stopping power transmission; And determining whether to apply the nth (n is a natural number) power control offset after the transition to the power transmission step.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 제n 전력 제어 오프셋의 적용을 개시하는 단계; 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment includes initiating the application of the n-th power control offset; Receiving a control error packet during application of the nth power control offset; And adjusting the transmission power by applying a power control offset to a control error value of the received control error packet during the application of the n-th power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신 여부를 판단하는 단계; 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신하면 전력 전송을 중단하는 단계; 전력 전송 단계로 천이 후 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계; 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용을 개시하는 단계; 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n+1 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하는 단계는, 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 제n+1 전력 제어 오프셋 적용을 하기로 판단하고, 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n+1 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절하는 단계는, 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 값에 제1 내지 제n+1 전력 제어 오프셋 값의 누적 시킨 값을 더하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment comprises the steps of determining whether to receive a signal strength packet during the application of the n-th power control offset; Stopping power transmission when receiving the signal strength packet during the application of the nth power control offset; Determining whether to apply the n + 1th power control offset after the transition to the power transmission step; Initiating application of the n + 1 power control offset; Receiving a control error packet during application of the n + 1 power control offset; And adjusting outgoing power by applying an n + 1 power control offset to a control error value of a received control error packet during the application of the n + 1 th power control offset. In determining whether to apply the control offset, if the received power value of the received power packet is less than the first threshold power, it is determined to apply the n + 1 power control offset, and the n + 1 power control offset Adjusting the outgoing power by applying the n + 1 power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of, the first to the control error value received during the application of the n + 1 power control offset; The output power may be adjusted by adding the accumulated value of the n th to the n + 1 th power control offset values.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하는 단계; 및 전력 제어 오프셋의 적용 해제 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 전력 제어 오프셋의 적용 해제 여부를 판단하는 단계는, 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋의 적용을 해제하기로 판단하고, 상기 제2 임계전력은 상기 제1 임계전력보다 클 수 있다.In addition, the wireless charging method according to the embodiment comprises the steps of receiving a received power packet during the application of the n-th power control offset; And determining whether to release the power control offset. The determining of whether to apply the power control offset may include: if the received power of the received power packet is greater than or equal to a second threshold power, power control; The application of the offset may be determined to be released, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상기 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 후 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있따.In addition, the wireless charging method according to the embodiment may further include adjusting the transmission power according to the control error value of the control error packet received after the application of the power control offset.
실시예에 따른 무선 전력 송신기는 하나 이상의 송신 코일 및 상기 하나 이상의 송신 코일에 송신 전력을 제공하는 구동부를 포함하는 전력 전송부; 외부로부터 인가된 전력의 세기를 변환하여 상기 송신 전력을 제공하는 전력 변환부; 외부 장치와 정보를 교환하는 통신부; 및 상기 통신부에서 수신된 정보에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 통신부는 제어 오류 패킷과 수신 전력 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 상기 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절하고, 상기 제어부는 전력 전송 단계에서 상기 통신부가 신호 세기 패킷을 수신하면 상기 수신 전력 패킷을 이용하여 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmitter including: a power transmitter including at least one transmitting coil and a driver providing transmission power to the at least one transmitting coil; A power converter for converting the intensity of power applied from the outside to provide the transmission power; A communication unit exchanging information with an external device; And a control unit controlling the driving unit based on the information received from the communication unit, wherein the communication unit receives a control error packet and a received power packet, and the control unit transmits power according to a control error value of the control error packet. The controller may determine whether to apply a power control offset by using the received power packet when the communication unit receives the signal strength packet in the power transmission step.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제어부는 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 전력 제어 오프셋 적용을 하기로 판단하는 무선 전력 송신기.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, the control unit determines that the power control offset is applied if the received power value of the received power packet is less than the first threshold power.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제1 임계전력은 1500mW 이하일 수 있다.In addition, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the first threshold power may be 1500 mW or less.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제어부는 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 전력 제어 오프셋의 적용은 상기 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더할 수 있다.In addition, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the application of the power control offset may add the power control offset value to the control error value.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하고, 상기 제어부는, 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋 적용을 해제하기로 판단하고, 상기 제2 임계전력은 상기 제1 임계전력보다 클 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit receives the received power packet during the application of the power control offset, the control unit, the received power of the received power packet received during the application of the power control offset is the second threshold power If it is above, it is determined to cancel the application of the power control offset, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제2 임계전력은 2500mW 이상일 수 있다.In addition, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the second threshold power may be 2500 mW or more.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 음수의 제어 오류 값을 갖는 제어 오류 패킷을 연속적으로 수신할 수 있다.In addition, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit may continuously receive a control error packet having a negative control error value.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 식별 패킷을 수신하고, 상기 제어부는, 상기 식별 패킷 정보에 따라 상기 전력 제어 오프셋의 적용을 선택적으로 할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit receives the identification packet, the control unit may selectively apply the power control offset in accordance with the identification packet information.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신하면 제n(n은 2이상의 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하고, 상기 제어부는 상기 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 제n 전력 제어 오프셋을 적용하고, 상기 통신부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, when the communication unit receives the received power packet during the application of the power control offset, and the control unit receives a signal strength packet during the application of the power control offset n (n is a natural number of two or more) It is determined whether the power control offset is applied, and the control unit applies an nth power control offset when the received power value of the received power packet is less than or equal to a first threshold power during the application of the power control offset, and the communication unit The control error packet may be received during the application of the n-th power control offset, and the controller may adjust the transmission power by applying the n-th power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the n-th power control offset. .
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용은, 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 값에 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋 값의 누적시킨 값을 더할 수 있다.In addition, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the application of the n th power control offset may add a cumulative value of the first to n th power control offset values to a control error value received during the application of the n th power control offset. have.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 전력 제어 오프셋 값은 상기 제n 전력 제어 오프셋 값보다 클 수 있다.Also, in the wireless power transmitter according to the embodiment, the power control offset value may be greater than the n th power control offset value.
실시예에 따른 무선 전력 송신기는 하나 이상의 송신 코일 및 상기 하나 이상의 송신 코일에 송신 전력을 제공하는 구동부를 포함하는 전력 전송부; 외부로부터 인가된 전력의 세기를 변환하여 상기 송신 전력을 제공하는 전력 변환부; 제어 오류 패킷과 수신 전력 패킷을 수신하는 통신부; 상기 수신된 수신 전력 패킷의 정보와 신호 세기 패킷 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 통신부에서 수신된 정보에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 전력 전송 단계에서 상기 통신부가 신호 세기 패킷을 수신하면 전력 전송을 중단하고, 전력 전송 단계로 천이 후 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmitter including: a power transmitter including at least one transmitting coil and a driver providing transmission power to the at least one transmitting coil; A power converter for converting the intensity of power applied from the outside to provide the transmission power; A communication unit receiving a control error packet and a received power packet; A storage unit which stores information of the received received power packet and signal strength packet information; And a control unit controlling the driving unit based on the information received from the communication unit, wherein the control unit stops power transmission when the communication unit receives a signal strength packet in the power transmission step, and after the transition to the power transmission step, When the received power value of the received received power packet is equal to or less than the first threshold power, it may be determined whether n (n is a natural number) power control offset is applied.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 제어부는 상기 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 상기 제n 전력 제어 오프셋 적용을 하기로 판단하고, 상기 통신부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절할 수 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment may determine that the control unit applies the nth power control offset when the received power value of the received received power packet is equal to or less than a first threshold power, and the communication unit controls the nth power control. The control error packet may be received during the application of the offset, and the controller may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet received during the application of the nth power control offset.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신하면 전력 전송을 중단하고, 전력 전송 단계로 천이 후 제n+1 전력 제어 오프셋 적용 여부를 판단하고, 상기 제어부는 상기 제n 전력 제어 오프셋 적용 중에 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값이 제1 임계전력 이하이면 제n+1 전력 제어 오프셋 적용하고, 상기 통신부는 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 제어 오류 패킷을 수신하고, 상기 제어부는 상기 제n+1 전력 제어 오프셋의 적용 중 수신된 제어 오류 값에 제1 내지 제n+1 전력 제어 오프셋 값의 누적 시킨 값을 더하여 송출 전력을 조절할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit receives a received power packet during the application of the n-th power control offset, the control unit stops power transmission when receiving a signal strength packet during the application of the n-th power control offset. And determining whether to apply the n + 1 power control offset after the transition to the power transmission step, and if the received power value of the received power packet received during the nth power control offset application is equal to or less than a first threshold power Applies a +1 power control offset, the communication unit receives a control error packet during the application of the n + 1 power control offset, and the controller controls a control error value received during the application of the n + 1 power control offset The output power can be adjusted by adding the accumulated value of the 1 to n + 1th power control offset values.
또한 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 통신부는 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신 전력 패킷을 수신하고, 상기 제어부는, 상기 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋 적용을 해제하기로 판단하고, 상기 제2 임계전력은 상기 제1 임계전력보다 클 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment, the communication unit receives the received power packet during the application of the n-th power control offset, the control unit, the received power of the received power packet received during the application of the n-th power control offset If it is greater than or equal to the second threshold power, it is determined to cancel the application of the power control offset, and the second threshold power may be greater than the first threshold power.
본 발명에 따른 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 대한 효과에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects on the effects of the wireless charging method and apparatus and system therefor according to the present invention are as follows.
본 발명은 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.The present invention can provide a wireless charging method and apparatus and system therefor.
또한, 본 발명은 무선 전력 수신기의 상태에 따라 충전 전력을 제어 할 수 있다.In addition, the present invention can control the charging power according to the state of the wireless power receiver.
또한, 본 발명은 무선 전력 수신기가 충전 전력을 제어할 수 있다.In addition, the present invention allows the wireless power receiver to control the charging power.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신기가 충전 전력을 제어할 수 있다.In addition, the present invention allows the wireless power transmitter to control the charging power.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신기의 충전 전력 제어에 의하여 부하를 보호할 수 있다.In addition, the present invention can protect the load by controlling the charging power of the wireless power transmitter.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신기가 충전 전력을 제어하여 완전 방전된 배터리를 충전할 수 있다.In addition, according to the present invention, the wireless power transmitter may control charging power to charge a fully discharged battery.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신기가 충전 전력을 제어하여 무선 충전 속도를 높일 수 있다.In addition, the present invention can increase the wireless charging speed by the wireless power transmitter to control the charging power.
또한, 본 발명은 공표된 무선 전력 전송 표준에 정의된 부품 소자를 이용할 수 있어, 이미 정의된 표준에 따를 수 있다.In addition, the present invention may utilize component elements defined in the published wireless power transfer standards, which may be in accordance with already defined standards.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are provided to facilitate understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with the detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute new embodiments.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
도 2는 WPC 표준에 정의된 제1 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.2 is a state transition diagram for explaining a first wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 3는 WPC 표준에 정의된 제2 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.3 is a state transition diagram for explaining a second wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
도 5는 상기 도 4에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 4.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 신호의 변조 및 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for describing a method of modulating and demodulating a wireless power signal, according to an exemplary embodiment.
도 7은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 패킷 포맷을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for describing a packet format according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 8은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 무선 전력 수신 장치가 핑 단계에서 전송 가능한 패킷의 종류를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram illustrating a type of a packet that can be transmitted in a ping step by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 9는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 식별 패킷의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.9 illustrates a message format of an identification packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 10은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 구성 패킷 및 전력 제어 보류 패킷의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram illustrating a message format of a configuration packet and a power control suspend packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 11은 일 실시에에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 무선 전력 수신 장치가 전력 전송 단계에서 전송 가능한 패킷의 종류 및 그것의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a type of a packet that can be transmitted in a power transmission step and a message format thereof by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to one embodiment.
도 12는 세류 충전을 설명하기 위하여 충전률에 따라 무선 전력 수신기에 입력되는 충전 전력의 변화를 나타내는 그래프이다.12 is a graph illustrating a change in charging power input to a wireless power receiver according to a charging rate in order to explain trickle charging.
도 13은 배터리의 완전 방전 상태에서 세류 충전으로 인한 문제점을 설명하기 위한 시간에 따른 배터리의 충전률 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 13 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time for explaining a problem caused by trickle charge in a fully discharged state of the battery.
도 14는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to an exemplary embodiment.
도 15는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for describing a wireless charging method in a wireless power transmitter, according to an embodiment.
도 16은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에 의한 시간에 따른 배터리의 충전률 변화를 나타내는 그래프이다.16 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time by a wireless charging system according to an exemplary embodiment.
도 17은 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining a wireless charging method on a wireless charging system according to another embodiment.
도 18은 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to another embodiment.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 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.Hereinafter, an apparatus and various methods to which the embodiments are applied will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.
이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the foregoing description, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, although all of the components constituting the embodiments are described as being combined or operating in combination. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing the embodiments. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤)" 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiments, in the case of being described as being formed at "up (up) or down (down)", "before (front) or back (back)" of each component, "up (up) or down (Bottom) "and" before (front) or after (back) "both include direct contact with one another or one or more other components disposed between two components.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be included, unless otherwise stated, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured by those skilled in the art with respect to the related well-known technology, the detailed description thereof will be omitted.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiment, the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, transmitter, transmitter, transmitter, transmitting side for convenience of description. A wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and a wireless charging device will be used in combination. In addition, as a representation of a device for receiving the wireless power from the wireless power transmitter, for convenience of description, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.
실시예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다. Wireless charging apparatus according to the embodiment may be configured in the form of a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling buried, a wall, etc., one transmitter receives a plurality of wireless power It may also transmit power to the device.
일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다. For example, the wireless power transmitter may not only be used on a desk or a table, but also may be developed and applied to an automobile and used in a vehicle. The wireless power transmitter installed in the vehicle may be provided in the form of a cradle that can be fixed and mounted simply and stably.
실시예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, 횐題牡決◎라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다. Terminal according to the embodiment is a mobile phone (smart phone), smart phone (smart phone), laptop computer (laptop computer), digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, etc., but is not limited thereto.決 ◎)), and the term terminal or device can be used interchangeably. The wireless power receiver according to another embodiment may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.The wireless power receiver according to the embodiment may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Here, the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method. In particular, the wireless power receiving means supporting the electromagnetic induction method may include electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance). Can be. In addition, the wireless power receiving means supporting the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism of the wireless charging technology standard mechanism.
일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.In general, the wireless power transmitter and the wireless power receiver constituting the wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication. Here, in-band communication and BLE communication may be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, or the like. For example, the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching ON / OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern. The information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information. In this case, the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless charging system includes a
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.For example, the
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.For example, the information exchanged between the
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.The in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may provide one-way communication or half-duplex communication.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.For example, the unidirectional communication may be performed by the wireless power receiver 20 only transmitting information to the
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다. In the half-duplex communication method, bidirectional communication between the wireless power receiver 20 and the
일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보, 온도 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.The wireless power receiver 20 according to an embodiment may obtain various state information of the
도 2는 WPC 표준에 정의된 제1 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.2 is a state transition diagram for explaining a first wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 2를 참조하면, WPC 표준의 제1 무선 전력 전송 절차에 따라 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 210), 핑 단계(Ping Phase, 220), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 230), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 240) 단계로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 2, power transmission from a transmitter to a receiver according to the first wireless power transmission procedure of the WPC standard is largely selected in a
선택 단계(210)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(210)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(220)로 천이할 수 있다(S201). 선택 단계(210)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. The
핑 단계(220)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(220)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S202). 또한, 핑 단계(220)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(210)로 천이할 수도 있다(S203).In
핑 단계(220)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S204).When the
식별 및 구성 단계(230)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S205).In the identification and
수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S206).When the identification and configuration of the receiver is completed, the transmitter may transition to the
전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S207).In the
또한, 전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S208).In addition, in the
상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
도 3는 WPC 표준에 정의된 제2 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.3 is a state transition diagram for explaining a second wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 3을 참조하면, WPC 표준의 제2 무선 전력 전송 절차에 따라 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 310), 핑 단계(Ping Phase, 320), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 330), 협상 단계(Negotiation Phase, 340), 보정 단계(Calibration Phase, 350), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 360) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 370)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 3, power transmission from a transmitter to a receiver according to the second wireless power transmission procedure of the WPC standard is largely performed in a
선택 단계(310)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계-예를 들면, 도면 부호 S302, S304, S308, S310, S312를 포함함-일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(310)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(320)로 천이할 수 있다. 선택 단계(310)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.The
선택 단계(310)에서 물체가 감지되는 경우, 무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로, 예를 들어 무선 전력 전송을 위한 송신 코일 및/또는 공진 캐패시터의 품질 인자를 측정할 수 있다. When an object is detected in the
무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로(예를 들어 전력전송 코일 및/또는 공진 캐패시터)의 인덕턴스를 측정할 수 있다. The wireless power transmitter can measure the inductance of a wireless power resonant circuit (eg, a power transfer coil and / or resonant capacitor).
품질계수 및/또는 인덕턴스는 향후 협상단계(340)에서 이물질 존재 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. The quality factor and / or inductance may be used to determine the presence or absence of foreign matter in a
핑 단계(320)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화(Wake up)시키고, 감지된 물체가 무선 전력 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다(S301). 핑 단계(320)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(310)로 천이할 수 있다. 또한, 핑 단계(320)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(310)로 천이할 수도 있다(S302). When an object is detected in the
핑 단계(320)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(330)로 천이할 수 있다(S303). When the
식별 및 구성 단계(330)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(310)로 천이할 수 있다(S304). In the identification and
송신기는 식별 및 구성 단계(330)에서 수신된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(340)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다. The transmitter may determine whether entry into the
확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(340)로 진입할 수 있다(S305). 협상 단계(340)에서 송신기는 소정 FOD 검출 절차를 수행할 수 있다. As a result of the check, if negotiation is necessary, the transmitter may enter a negotiation step 340 (S305). In
반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(360)로 진입할 수도 있다(S306). On the other hand, if it is determined that negotiation is not necessary, the transmitter may immediately enter the power transmission step 360 (S306).
협상 단계(340)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 인덕턴스 값이 포함된 FOD 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 품질 인자 값 및 기준 인덕턴스 값이 포함된 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치를 결정할 수 있다. 송신기는 기준 인덕턴스 값에 기반하여 FO 검출을 위한 인덕턴스 임계치를 결정할 수 있다. In the
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 품질 인자 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The transmitter may detect whether the FO is present in the charging region using the quality factor threshold for the determined FO detection and the currently measured quality factor value, which may be, for example, the quality factor value measured before the ping step. Power transmission may be controlled according to the detection result. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 인덕턴스 임계치 및 현재 측정된 인덕턴스 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 인덕턴스 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The transmitter can detect whether the FO is present in the charging region using the inductance threshold for the determined FO detection and the current measured inductance value, which may be, for example, the inductance value measured prior to the ping step. Accordingly, power transmission can be controlled. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(310)로 회귀할 수 있다(S308). 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(350)를 거쳐 전력 전송 단계(360)로 진입할 수도 있다(S307 및 S309). 상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(350)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. 즉, 송신기는 보정 단계(350)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의 수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다. 일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FOD 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다. If the FO is detected, the transmitter may return to the selection step 310 (S308). On the other hand, if the FO is not detected, the transmitter may enter the
전력 전송 단계(360)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(310)로 천이할 수 있다(S310). In the
또한, 전력 전송 단계(360)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(370)로 천이할 수 있다(S311). 이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(360)로 회귀할 수 있다(S313). In addition, in the
상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
송신기는 재협상이 정상적으로 완료되지 않으면, 해당 수신기로의 전력 전송을 중단하고, 선택 단계로(310) 천이할 수도 있다(S312).If the renegotiation is not normally completed, the transmitter may stop the power transmission to the corresponding receiver and transition to the selection step 310 (S312).
도 4는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
도 4를 참조하면 무선 전력 송신기(400)는 크게, 전력 변환부(410), 전력 전송부(420), 통신부(430), 제어부(440), 센싱부(450), 저장부(470)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(400)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.Referring to FIG. 4, the
도 4에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(410)는 전원부(460)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 4, when power is supplied from the
이를 위해, 전력 변환부(410)는 DC/DC 변환부(411), 증폭기(412)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the
DC/DC 변환부(411)는 전원부(460)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(440)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The DC /
증폭기(412)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(440)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(440)는 통신부(430)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(412)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. The
전력 전송부(420)는 구동부(421), 송신 코일(422)을 포함하여 구성될 수 있다. The
또한, 구동부(421)는 다중화기(또는 멀티플렉서)(미도시), 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수와 특정 듀티비를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로, 반송파 생성기는 다중화기를 통해 전달 받은 증폭기(412)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 일 예에서 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(621)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(412) 이전단 또는 이후단에 믹싱 될 수도 있음을 주의해야 한다. In addition, the
일 실시예에 따른 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진주파수를 동일하게 또는 상이하게 설정할 수도 있다.Frequency of AC power delivered to each transmission coil according to one embodiment may be different from each other, and another embodiment each using a predetermined frequency controller with a function to adjust the LC resonance characteristics differently for each transmission coil It is also possible to set the resonant frequency for each transmitting coil equally or differently.
도 4에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(420)는 증폭기(412)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 구동부(421)의 다중화기와 복수의 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the
센싱부(450)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(440)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(450)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(400)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(440)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(440)는 센싱부(450)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(450)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(412)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(410)의 일측에는 전원부(450)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(412)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.The
일 실시예에 따른 제어부(440)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 제3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(440)는 구동부(421)의 다중화기를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(412) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.According to an embodiment, when a plurality of wireless power receivers are connected, the
제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(422)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 구동부(421)의 다중화기를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(440)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(455)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(450)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(440)에 송출할 수 있으며, 제어부(440)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(432)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 구동부(421)의 다중화기를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 구동부(421)의 다중화기를 제어할 수도 있다. In addition, the
변조부(431)는 제어부(440)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 구동부(421)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
복조부(432)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(440)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 수신 전력 지시자, 신호 세기 지시자, 식별 지시자, 구성 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.When a signal received through the transmitting coil is detected, the
또한, 복조부(432)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(440)에 제공할 수도 있다. In addition, the
일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.For example, the
또한, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(422)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, the
이상이 도 4의 설명에서는 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.In the description of FIG. 4, the
저장부(470)는 도 2 내지 도 3의 무선 전력 전송 절차에 따라 수신되는 패킷 정보를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 저장부(470)는 전력 전송 단계(240 또는 360)로 천이 후 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 경우 전력 전송 단계(240 또는 360)에서 수신된 패킷의 정보를 저장할 수 있다. 제어부(440)는 상기 저장된 패킷 정보를 이용하여 전력 제어 오프셋 적용여부를 판단하는데 이용할 수 있다. 또한, 저장부(470)는 전력 전송이 중단되면 전력 전송 중단 직전 수신된 수신 전력 패킷의 수신 전력 값을 저장할 수 있다. 제어부(440)는 상기 저장된 수신 전력 값을 이용하여 전력 제어 오프셋 적용여부를 판단하는데 이용할 수 있다.The
또한, 제어부(440)는 무선 전력 수신기로부터 수신된 전력 제어 신호에 따라 송출 전력을 조절할 경우 전력 제어 오프셋을 적용할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하는 무선 충전 방법을 따른다. 즉, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전력 제어 신호의 전력 제어 값에 상기 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어할 수 있다. 전력 제어 신호는 제어 오류 패킷 정보를 포함할 수 있다. 또한, 전력 제어 값은 제어 오류 패킷의 제어 오류 값을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어하므로 무선 전력 수신기의 배터리를 보호할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 전력 제어 오프셋을 적용하여 무선 전력 수신기의 완전 방전된 배터리를 충전할 수 있다.In addition, the
도 5는 상기 도 4에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 4.
도 5을 참조하면, 무선 전력 수신기(600)는 수신 코일(610), 정류기(620), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 630), 부하(640), 센싱부(650), 통신부(660), 주제어부(670)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(660)는 복조부(661) 및 변조부(662) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
상기한 도 5의 예에 도시된 무선 전력 수신기(600)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기(400)와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 통신부(660)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다. Although the
수신 코일(610)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류기(620)에 전달할 수 있다. 정류기(620)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(630)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(630)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(640)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(640)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(610)은 복수의 수신 코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.AC power received through the receiving
센싱부(650)는 정류기(620) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(670)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(650)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(610)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(670)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(650)는 무선 전력 수신기(600)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(670)에 제공할 수도 있다. The
주제어부(670)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(662)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(662)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(610) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있다. The
또한, 주제어부(670)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(662)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. In addition, the
또한, 주제어부(670)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이하인 경우, 전력 전송이 중단된 것으로 판단할 있으며, 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷이 변조부(662)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.In addition, when the strength of the rectifier output DC power is less than or equal to a predetermined reference value, the
복조부(661)는 수신 코일(610)과 정류기(620) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(620) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(670)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(670)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(662)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.The
또한, 주제어부(670)는 배터리 충전율에 기반하여 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전력의 세기를 제어할 수 있다. 일 예로, 배터리 충전율이 소정 기준치 이상으로 판단되거나 완충 상태 단계라고 판단된 경우, 주제어부(670)는 무선 전력 송신기에서 전송하는 충전 전력의 세기를 감소시키도록 전력 제어 패킷을 생성하여 전송할 수 있다. 전력 제어 패킷은 전술한 전력 제어 신호 또는 후술하는 제어 오류 패킷일 수 있다. 이에 따라, 주제어부(670)는 배터리가 완충된 상태에 가까울 경우 충전 전력을 감소 시켜 급격히 충전되는 것을 방지하여 배터리를 보호할 수 있다. 다른 예로, 배터리 충전율이 소정 기준치 이하로 판단되거나 방전 상태 단계라고 판단된 경우, 주제어부(670)는 무전 전력 송신기에서 전송하는 충전 전력의 세기를 감소시키도록 전력 제어 패킷을 생성하여 전송할 수 있다. 이에 따라, 주제어부(670)는 배터리가 방전된 상태에 가까울 경우 충전 전력을 감소 시켜 서서히 충전되도록 하여 배터리를 보호할 수 있다.In addition, the
도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 신호의 변조 및 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for describing a method of modulating and demodulating a wireless power signal, according to an exemplary embodiment.
도 6의 도면 번호 710에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 동일한 주기를 가지는 내부 클락 시그널에 기반하여 전송 대상 패킷을 인코딩하거나 디코딩할 수 있다.As shown in
이하에서는 상기 도 1 내지 도 5를 참조하여, 전송 대상 패킷의 인코딩 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of encoding a transmission target packet will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
상기 도 1을 참조하면, 무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)가 특정 패킷을 전송하지 않는 경우, 무선 전력 신호는 도 1의 도면 번호 41에 도시된 바와 같이, 특정 주파수를 가진 변조되지 않은 교류 신호일 수 있다. 반면, 무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)이 특정 패킷을 전송하는 경우, 무선 전력 신호는 도 1의 도면 번호 42에 도시된 바와 같이, 특정 변조 방식으로 변조된 교류 신호일 수 있다. 일 예로, 변조 방식은 진폭 변조 방식, 주파수 변조 방식, 주파수 및 진폭 변조 방식, 위상 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 1, when the
무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)에 의해 생성된 패킷의 이진 데이터는 도면 번호 720과 같이 차등 2단계 인코딩(Differential bi-phase encoding) 이 적용될 수 있다. 상세하게, 차등 2단계 인코딩은 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.Differential bi-phase encoding may be applied to binary data of a packet generated by the
인코딩된 이진 데이터는 상기 도면 번호 730에 도시된 바와 같은, 바이트 인코딩 기법이 적용될 수 있다. 도면 번호 730을 참조하면, 일 실시예에 따른 바이트 인코딩 기법은 8비트의 인코딩된 이진 비트 스트림에 대해 해당 비트 스트림의 시작과 종류를 식별하기 위한 시작 비트(Start Bit) 및 종료 비트(Stop Bit), 해당 비트 스트림(바이트)의 오류 발생 여부를 감지하기 위한 페리티 비트(Parity Bit)가 삽입하는 방법일 수 있다.The encoded binary data may be applied with a byte encoding scheme, as shown at 730. Referring to reference numeral 730, the byte encoding scheme according to an embodiment includes a start bit and a stop bit for identifying a start and a type of a corresponding bit stream for an 8-bit encoded binary bit stream. The method may be a method of inserting a parity bit for detecting whether an error of a corresponding bit stream (byte) occurs.
도 7은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 패킷 포맷을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for describing a packet format according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 7은 주로 도 2의 제1 무선 전력 전송 절차에 따른 패킷 포맷일 수 있다. 즉, 도 7의 패킷 포맷은 도 3의 제2 무선 전력 전송 절차에도 이용 되는 패킷 포맷일 수 있다.FIG. 7 may mainly be a packet format according to the first wireless power transfer procedure of FIG. 2. That is, the packet format of FIG. 7 may be a packet format also used for the second wireless power transfer procedure of FIG. 3.
도 7을 참조하면, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이의 정보 교환에 사용되는 패킷 포맷(800)은 해당 패킷의 복조를 위한 동기 획득 및 해당 패킷의 정확한 시작 비트를 식별하기 위한 프리엠블(Preamble, 810) 필드, 해당 패킷에 포함된 메시지의 종류를 식별하기 위한 헤더(Header, 820) 필드, 해당 패킷의 내용(또는 페이로드(Payload))를 전송하기 위한 메시지(Message, 830) 필드 및 해당 패킷에 오류가 발생되었는지 여부를 식별하기 위한 체크썸(Checksum, 840) 필드를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
도 7에 도시된 바와 같이, 패킷 수신단은 헤더(820) 값에 기반하여 해당 패킷에 포함된 메시지(830)의 크기를 식별할 수도 있다.As illustrated in FIG. 7, the packet receiver may identify the size of the
또한, 헤더(820)는 무선 전력 전송 절차의 각 단계별로 정의될 수 있으며, 일부, 헤더(820) 값은 서로 다른 단계에서 동일한 값이지만 다른 종류의 메시지로 정의될 수도 있다. 일 예로, 도 7을 참조하면, 핑 단계의 전력 전송 종료(End Power Transfer) 및 전력 전송 단계의 전력 전송 종료에 대응되는 헤더 값은 0x02로 동일할 수 있음을 주의해야 한다.In addition, the
메시지(830)는 해당 패킷의 송신단에서 전송하고자 하는 데이터를 포함한다. 일 예로, 메시지(830) 필드에 포함되는 데이터는 상대방에 대한 보고 사항(report), 요청 사항(request) 또는 응답 사항(response)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
다른 일 실시예에 따른 패킷(800)은 해당 패킷을 전송한 송신단을 식별하기 위한 송신단 식별 정보, 해당 패킷을 수신할 수신단을 식별하기 위한 수신단 식별 정보 중 적어도 하나가 더 포함될 수도 있다. 여기서, 송신단 식별 정보 및 수신단 식별 정보는 IP 주소 정보, MAC 주소 정보, 제품 식별 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 충전 시스템상에서 수신단 및 송신단을 구분할 수 있는 정보이면 족하다.The
또 다른 일 실시예에 따른 패킷(800)은 해당 패킷이 복수의 장치에 의해 수신되어야 하는 경우, 해당 수신 그룹을 식별하기 위한 소정 그룹 식별 정보가 더 포함될 수도 있다.According to another embodiment, the
도 8은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 무선 전력 수신 장치가 핑 단계에서 전송 가능한 패킷의 종류를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram illustrating a type of a packet that can be transmitted in a ping step by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 8에 도시된 바와 같이, 핑 단계에서 무선 전력 수신 장치는 신호 세기 패킷 또는 전력 전송 중단 패킷을 전송할 수 있다.As illustrated in FIG. 8, in the ping step, the wireless power receiver may transmit a signal strength packet or a power transmission stop packet.
도 8의 도면 번호 901을 참조하면, 일 실시예에 따른 신호 세기 패킷의 메시지 포맷은 1바이트의 크기를 갖는 신호 세기 값(Signal Strength Value)로 구성될 수 있다. 신호 세기 값은 송신 코일과 수신 코일 사이의 정합도(Degree of Coupling)를 가리킬 수 있으며, 디지털 핑 구간에서의 정류기 출력 전압, 출력 차단 스위치 등에서 측정된 개방 회로 전압, 수신 전력의 세기 등에 기반하여 산출된 값일 수 있다. 신호 세기 값은 최저 0에서 최고 255까지의 범위를 가질 수 있으며, 특정 변수에 대한 실제 측정 값(U)이 해당 변수의 최대 값(Umax)과 동일한 경우, 255의 값을 가질 수 있다.Referring to
일 예로, 신호 세기 값(Signal Strength Value)은 U/Umax*256로 산출될 수 있다.As an example, the signal strength value may be calculated as U / Umax * 256.
상기 도 8의 도면 번호 902를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 전송 중단 패킷의 메시지 포맷은 1바이트의 크기를 갖는 전력 전송 중단 코드(End Power Transfer Code)로 구성될 수 있다.Referring to
무선 전력 수신 장치가 전력 전송 중단을 무선 전력 송신기에 요청하는 이유는 충전 완료(Charge Complete), 내부 오류(Internal Fault), 과열(Over Temperature), 과전압(Over Voltage), 과전류(Over Current), 배터리 손상(Battery Failure), 재구성(Reconfigure) 및 응답 없음(No Response), 노이즈 전류(Noise Current) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 전송 중단 코드는 새로운 전력 전송 중단 이유 각각에 대응하여 추가 정의될 수도 있음을 주의해야 한다.The reason why the wireless power receiver requests the wireless power transmitter to stop power transmission is because of charge complete, internal fault, over temperature, over voltage, over current, and battery. It may include, but is not limited to, Battery Failure, Reconfigure and No Response, and Noise Current. It should be noted that the power transfer abort code may be further defined in response to each new power transfer abort reason.
충전 완료는 수신기 배터리의 충전이 완료되었음을 사용될 수 있다. 내부 오류는 수신기 내부 동작에 있어서의 소프트웨어적 또는 논리적인 오류가 감지되었을 때 사용될 수 있다. The charging completion may be used that the charging of the receiver battery is completed. Internal errors can be used when a software or logical error in receiver internal operation is detected.
과열/과전압/과전류는 수신기에서 측정된 온도/전압/전류 값이 각각에 대해 정의된 임계값을 초과하였을 경우에 사용될 수 있다. The overheat / overvoltage / overcurrent can be used when the temperature / voltage / current values measured at the receiver exceed the thresholds defined for each.
배터리 손상은 수신기 배터리에 문제가 발생된 것으로 판단되었을 경우 사용될 수 있다. Battery damage can be used if it is determined that a problem has occurred with the receiver battery.
재구성은 전력 전송 조건에 대한 재협상이 필요한 경우 사용될 수 있다.Reconfiguration can be used when renegotiation for power transfer conditions is required.
응답 없음은 제어 오류 패킷에 대한 송신기의 응답-즉, 전력의 세기를 증가시키거나 감소시키는 것을 의미함-이 정상적이지 않은 것으로 판단된 경우 사용될 수 있다.No response may be used if it is determined that the transmitter's response to the control error packet, i.e., to increase or decrease the power strength, is not normal.
노이즈 전류는 과전류와 달리 인버터에서 스위칭시 발생하는 노이즈로 수신기에서 측정된 노이즈 전류 값이 정의된 임계값을 초과하였을 경우에 사용될 수 있다.Unlike the overcurrent, the noise current is a noise generated when switching in the inverter and may be used when the noise current value measured at the receiver exceeds a defined threshold value.
도 9는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 식별 패킷의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.9 illustrates a message format of an identification packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 식별 패킷의 메시지 포맷은 버전 정보(Version Information) 필드, 제조사 정보(Manufacturer Information) 필드, 확장 지시자(Extension Indicator) 필드 및 기본 디바이스 식별 정보(Basic Device Identification Information) 필드를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a message format of an identification packet includes a version information field, a manufacturer information field, an extension indicator field, and a basic device identification information field. Can be configured.
버전 정보 필드에는 해당 무선 전력 수신 장치에 적용된 표준의 개정 버전 정보가 기록될 수 있다.In the version information field, revision version information of a standard applied to a corresponding wireless power receiver may be recorded.
제조사 정보 필드에는 해당 무선 전력 수신 장치를 제조한 제조사를 식별하기 위한 소정 식별 코드가 기록될 수 있다.In the manufacturer information field, a predetermined identification code for identifying the manufacturer who manufactured the corresponding wireless power receiver may be recorded.
확장 지시자 필드는 확장 디바이스 식별 정보를 포함하는 확장 식별 패킷이 존재하는지를 식별하기 위한 지시자일 수 있다. 일 예로, 확장 지시자 값이 0이면, 확장 식별 패킷이 존재하지 않음을 의미하고, 확장 지시자 값이 1이면, 확장 식별 패킷이 식별 패킷 이후에 존재함을 의미할 수 있다.The extension indicator field may be an indicator for identifying whether an extension identification packet including extension device identification information exists. For example, if the extension indicator value is 0, it may mean that there is no extension identification packet. If the extension indicator value is 1, it may mean that the extension identification packet is present after the identification packet.
도면 번호 1001 내지 1002를 참조하면, 확장 지시자 값이 0이면, 해당 무선 전력 수신기를 위한 디바이스 식별자는 제조사 정보와 기본 디바이스 식별 정보의 조합으로 이루어질 수 있다. 반면, 확장 지시자 값이 1이면, 해당 무선 전력 수신기를 위한 디바이스 식별자는 제조사 정보, 기본 디바이스 식별 정보 및 확장 디바이스 식별 정보의 조합으로 이루어질 수 있다.Referring to
도 10은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 구성 패킷 및 전력 제어 보류 패킷의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram illustrating a message format of a configuration packet and a power control suspend packet according to a wireless power transmission procedure according to an embodiment.
도 10의 도면 번호 1101에 도시된 바와 같이, 구성 패킷의 메시지 포맷은 5바이트의 길이를 가질 수 있으며, 전력 등급(Power Class) 필드, 최대 전력(Maximum Power) 필드, 전력 제어(Power Control) 필드, 카운트(Count) 필드, 윈도우 사이즈(Window Size) 필드, 윈도우 옵셋(Window Offset) 필드 등을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in
전력 등급 필드에는 해당 무선 전력 수신기에 할당된 전력 등급이 기록될 수 있다.The power class assigned to the wireless power receiver may be recorded in the power class field.
최대 전력 필드에는 무선 전력 수신기의 정류기 출력단에서 제공할 수 있는 최대 전력의 세기 값이 기록될 수 있다.In the maximum power field, the strength value of the maximum power that can be provided by the rectifier output of the wireless power receiver may be recorded.
일 예로, 전력 등급이 a이고 최대 전력이 b인 경우에 있어서, 무선 전력 수신 장치의 정류기 출력단에서 제공되길 바라는 최대 전력량(Pmax)는 (b/2)*10a로 산출될 수 있다. As an example, when the power rating is a and the maximum power is b, the maximum power amount Pmax desired to be provided at the rectifier output of the wireless power receiver may be calculated as (b / 2) * 10a.
전력 제어 필드에는 무선 전력 송신기에서의 전력 제어가 어떤 알고리즘에 따라 이루어져야 하는지를 지시하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 전력 제어 필드 값이 0이면, 표준에 정의된 전력 제어 알고리즘 적용을 의미하고, 전력 제어 필드 값이 1이면, 제조사에 의해 정의된 알고리즘에 따라 전력 제어가 이루어지는 것을 의미할 수 있다.The power control field may be used to indicate according to which algorithm the power control in the wireless power transmitter should be made. For example, if the power control field value is 0, this means that the power control algorithm is defined in the standard, and if the power control field value is 1, it may mean that power control is performed according to an algorithm defined by the manufacturer.
카운트 필드는 무선 전력 수신 장치가 식별 및 구성 단계에서 전송할 옵션 구성 패킷의 개수를 기록하기 위해 사용될 수 있다.The count field may be used to record the number of option configuration packets to be transmitted by the wireless power receiver in the identification and configuration steps.
윈도우 사이즈 필드는 평균 수신 파워 산출을 위한 윈도우 크기를 기록하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 윈도우 사이즈는 0보다 크고, 4ms 단위를 가지는 양의 정수 값일 수 있다.The window size field may be used to record the window size for calculating the average received power. As an example, the window size may be a positive integer value greater than 0 and having a unit of 4 ms.
윈도우 옵셋 필드는 평균 수신 파워 산출 윈도우 종료 시점부터 다음 수신 전력 패킷의 전송 시작 시점까지의 시간을 식별하기 위한 정보가 기록될 수 있다. 일 예로, 윈도우 옵셋은 0보다 크고, 4ms 단위를 가지는 양의 정수 값일 수 있다.The window offset field may record information for identifying the time from the end of the average received power calculation window to the start of the transmission of the next received power packet. As an example, the window offset may be a positive integer value greater than 0 and having a unit of 4 ms.
도면 번호 1102를 참조하면, 전력 제어 보류 패킷의 메시지 포맷은 전력 제어 보류 시간(T_delay)을 포함하여 구성될 수 있다. 전력 제어 보류 패킷은 식별 및 구성 단계 동안 복수개가 전송될 수 있다. 일 예로, 전력 제어 보류 패킷은 7개까지 전송될 수 있다. 전력 제어 보류 시간(T_delay)은 미리 정의된 전력 제어 보류 최소 시간(T_min: 5ms)과 전력 제어 보류 최대 시간(T_max: 205ms) 사이의 값을 가질 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 식별 및 구성 단계에서 마지막으로 수신된 전력 제어 보류 패킷의 전력 제어 보류 시간을 이용하여 전력 제어를 수행할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치는 식별 및 구성 단계에서 전력 제어 보류 패킷이 수신되지 않은 경우, 상기 T_min 값을 T_delay 값으로 사용할 수 있다. Referring to reference numeral 1102, a message format of a power control hold packet may be configured to include a power control hold time T_delay. A plurality of power control pending packets may be sent during the identification and configuration phase. For example, up to seven power control pending packets may be transmitted. The power control hold time T_delay may have a value between a predefined power control hold minimum time T_min: 5 ms and a power control hold maximum time T_max: 205 ms. The apparatus for transmitting power wirelessly may perform power control by using the power control holding time of the last power control holding packet received in the identification and configuration step. In addition, the wireless power transmitter may use the T_min value as the T_delay value when the power control pending packet is not received in the identification and configuration steps.
전력 제어 보류 시간은 무선 전력 송신 장치가 가장 최근의 제어 오류 패킷 수신 후 실제 전력 제어를 수행하기 이전에 전력 제어를 수행하지 않고 대기해야 하는 시간을 의미할 수 있다.The power control holding time may refer to a time during which the wireless power transmitter waits without performing power control after receiving the most recent control error packet and before performing the actual power control.
도 11은 일 실시에에 따른 무선 전력 전송 절차에 따른 무선 전력 수신 장치가 전력 전송 단계에서 전송 가능한 패킷의 종류 및 그것의 메시지 포맷을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a type of a packet that can be transmitted in a power transmission step and a message format thereof by a wireless power receiver according to a wireless power transmission procedure according to one embodiment.
도 11을 참조하면, 전력 전송 단계에서 무선 전력 수신 장치가 전송 가능한 패킷은 제어 오류 패킷(Control Error Packet; CEP), 전력 전송 중단 패킷(End Power Transfer Packet), 수신 전력 패킷(Received Power Packet), 충전 상태 패킷(Charge Status Packet), 제조사 별 정의된 패킷 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, a packet that can be transmitted by a wireless power receiver in a power transmission step includes a control error packet (CEP), an end power transfer packet, a received power packet, It may include a Charge Status Packet, a packet defined by a manufacturer, and the like.
도면 번호 1301은 1바이트의 제어 오류 값(Control Error Value)로 구성된 제어 오류 패킷(Control Error Packet)의 메시지 포맷을 보여준다. 여기서, 제어 오류 값은 -128부터 +127까지의 범위의 정수 값일 수 있다. 제어 오류 값이 음이면, 무선 전력 송신 장치의 송출 전력이 내려가고, 양이면, 무선 전력 송신 장치의 송출 전력이 올라갈 수 있다. 제어 오류 값이 0이면 무선 전력 송신 장치의 송출 전력을 올라가거나 내려가지 않을 수 있다. 특히, 제어 오류 값이 0인 제어 오류 패킷(CEP)를 안정 제어 오류 패킷으로 지칭할 수 있다.
도면 번호 1302는 1바이트의 전력 전송 중단 코드(End Power Transfer Code)로 구성된 전력 전송 중단 패킷(End Power Transfer Packet)의 메시지 포맷을 보여준다.
도면 번호 1303은 1바이트의 수신 파워 값(Received Power Value)으로 구성된 수신 전력 패킷의 메시지 포맷(Received Power Packet)을 보여준다. 여기서, 수신 파워 값은 소정 구간 동안 산출된 평균 정류기 수신 전력 값에 대응될 수 있다. 실제 수신된 전력량(Preceived)은 구성 패킷(1301)에 포함된 최대 전력(Maximum Power) 및 전력 등급(Power Class)에 기반하여 산출될 수 있다. 일 예로, 실제 수신된 전력량은 (수신 파워 값/128)*(최대 전력/2)*(10전력등급)에 의해 산출될 수 있다.
도면 번호 1304는 1바이트의 충전 상태 값(Charge Status Value)로 구성된 충전 상태 패킷(Charge Status Packet)의 메시지 포맷을 보여준다. 충전 상태 값은 무선 전력 수신 장치의 배터리 충전량을 가리킬 수 있다. 일 예로, 충전 상태 값 0은 완전 방전 상태를 의미하고, 충전 상태 값 50은 50% 충전 상태, 충전 상태 값 100은 만충 상태를 의미할 수 있다. 무선 전력 수신 장치가 충전 배터리를 포함하지 않거나 충전 상태 정보를 제공할 수 없는 경우, 충전 상태 값은 OxFF로 설정될 수 있다.
도 12는 세류 충전을 설명하기 위하여 충전률에 따라 무선 전력 수신기에 입력되는 충전 전력의 변화를 나타내는 그래프이다.12 is a graph illustrating a change in charging power input to a wireless power receiver according to a charging rate in order to explain trickle charging.
도 12를 참조하면, 무선 전력 수신기는 배터리 충전률에 따라 무선 전력 송신기에서 송신하는 충전 전력을 제어 할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기는 배터리 충전률이 소정의 기준치 이하이거나 이상이면 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전은 배터리를 보호하기 위하여 배터리에 충전되는 전류의 세기를 낮추어 충전 하는 것이다. 세류 충전은 트리클 충전(trickle charge)으로 지칭될 수 있다. 무선 전력 수신기는 세류 충전을 위하여 무선 전력 송신기에서 송신하는 충전 전력의 세기를 감소하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 도 12와 같이, 무선 전력 수신기는 배터리가 방전 상태이거나 배터리의 충전률이 방전 상태에 가까운 P1[%] 이하이면 충전 전력이 b[W]이하로 제어할 수 있다. 제1 구간(T1)은 배터리가 0% 이상에서 P1(%) 이하까지 세류 충전을 수행하는 구간일 수 있다. 즉, 충전 전력은 제1 구간(T1) 동안 가장 낮은 a[W]에서 시작하여 b[W] 이하 일 수 있다. 또한, 제1 구간(T1) 동안, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기에 충전 전력을 낮추기 위하여 음수의 제어 오류 값을 포함한 제어 오류 패킷을 연속하여 무선 전력 송신기에 제공할 수 있다. 충전 전력은 충전률이 P1[%]에서 P2[%]에서 b[W] 이상일 수 있다. 제2 구간(T2)은 배터리가 P1[%] 이상이고 P2[%] 이하까지 파워 전송 계약에 따라 충전을 수행하는 구간 일 수 있다. 즉, 충전 전력은 파워 전송 계약에 따른 c[W]의 최대치까지 도달 할 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리가 완전 충전 상태이거나 배터리의 충전률이 완충 상태에 가까운 P2[%] 이상이면 b[W]이하로 제어할 수 있다. 제3 구간(T3)은 배터리가 P2[%] 이상에서 100[%] 이하까지 세류 충전을 수행하는 구간일 수 있다. Referring to FIG. 12, the wireless power receiver may control the charging power transmitted from the wireless power transmitter according to the battery charging rate. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the battery charge rate is less than or equal to a predetermined reference value. Trickle charging is to charge the battery by lowering the strength of the current charged in the battery. Trickle charge may be referred to as trickle charge. The wireless power receiver may control to reduce the intensity of the charging power transmitted from the wireless power transmitter for trickle charging. For example, as shown in FIG. 12, the wireless power receiver may control the charging power to be less than or equal to b [W] when the battery is in a discharged state or when the charge rate of the battery is less than or equal to P1 [%] close to the discharged state. The first section T1 may be a section in which the battery performs trickle charge from 0% or more to P1 (%) or less. That is, the charging power may be lower than b [W] starting at the lowest a [W] during the first period T1. In addition, during the first period T1, the wireless power receiver may continuously provide a control error packet including a negative control error value to the wireless power transmitter in order to lower charging power to the wireless power transmitter. The charging power may be greater than or equal to b [W] at P2 [%] at P1 [%]. The second section T2 may be a section in which the battery performs charging according to a power transmission contract until P1 [%] or more and P2 [%] or less. That is, the charging power can reach a maximum of c [W] according to the power transmission contract. The wireless power receiver may control less than b [W] when the battery is fully charged or when the battery charge rate is greater than or equal to P2 [%] close to the fully charged state. The third section T3 may be a section in which the battery performs trickle charge from P2 [%] or more to 100 [%] or less.
도 13은 배터리의 완전 방전 상태에서 세류 충전으로 인한 문제점을 설명하기 위한 시간에 따른 배터리의 충전률 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 13 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time for explaining a problem caused by trickle charge in a fully discharged state of the battery.
도 13을 참조하면, 무선 전력 수신기는 배터리의 완전 방전 상태에서 세류 충전을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신기는 충전률이 소정의 기준치에 도달 하면, 시스템의 부팅 또는 스크린 화면의 동작 등 소정의 이벤트가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 13과 같이, 배터리의 충전률이 1[%]가 되는 제1 시점(t1)에서 무선 전력 수신기는 스크린 화면의 동작으로 충전된 전력을 소비할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기는 상기 소비된 전력이 세류 충전으로 인한 충전 전력보다 크기 때문에, 배터리가 완전 방전될 수 있다. 충전 전력이 상기 소비된 전력보다 낮은 이유는 세류 충전 수행을 위하여 무선 전력 수신기가 무선 전력 송신기에서 전송하는 송신 전력을 낮추기 때문이다. 결국, 무선 전력 수신기는 배터리 충전률이 1[%]가 되는 시점들(t1, t2, t3 등)에서 소정의 이벤트로 인한 전력 소비로 방전되어 충전 및 방전을 반복하며, 배터리가 충전되지 않는 문제가 발생할 수 있다. Referring to FIG. 13, the wireless power receiver may perform trickle charging in a fully discharged state of the battery. When the charging rate reaches a predetermined reference value, the wireless power receiver may generate a predetermined event such as booting of the system or operation of a screen screen. For example, as shown in FIG. 13, the wireless power receiver may consume the charged power by the operation of the screen screen at the first time point t1 when the charging rate of the battery becomes 1 [%]. In this case, since the consumed power is larger than the charging power due to trickle charging, the wireless power receiver may be completely discharged of the battery. The reason why the charging power is lower than the consumed power is because the wireless power receiver lowers the transmission power transmitted from the wireless power transmitter to perform trickle charging. As a result, the wireless power receiver is discharged due to power consumption due to a predetermined event at points (t1, t2, t3, etc.) when the battery charge rate becomes 1 [%] and repeats charging and discharging, and the battery is not charged. May occur.
도 14는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to an exemplary embodiment.
상세하게 도 14는 무선 충전 시스템상에서의 전력 제어 오프셋 수행 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. In detail, FIG. 14 is a flowchart for describing a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
도 14를 참조하면, 무선 충전 시작 전, 배터리는 방전될 수 있다(S1401). 보다 구체적으로, 배터리는 완전 방전 상태일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 배터리는 소정의 충전률 이하일 수 있다. 또한, 배터리는 전자 기기(1430)에 포함된 것으로 도시하였지만, 무선 전력 수신기(1420)가 전자 기기(1430)에 포함되어 무선 전력 수신기(1420)에 배터리가 포함될 수 있으므로, 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 14, before the wireless charging starts, the battery may be discharged (S1401). More specifically, the battery may be in a fully discharged state. The battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate. In addition, although the battery is illustrated as being included in the
무선 전력 수신기(1420)는 식별 및 구성 단계에서 전력 전송 단계로의 천이 후 세류 충전을 시작 할 수 있다(S1402). 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기(1420)는 배터리의 충전 상태에 따라 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전은 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리가 소정의 충전률 이하이면, 무선 전력 수신기(1420)에 의해 수행될 수 있다. 무선 전력 수신기(1520)는 세류 충전을 위하여 제어 오류 패킷(CEP)에 의하여 무선 전력 송신기(1410)에서 송신하는 충전 전력을 제어 할 수 있다. The
무선 전력 송신기(1410)는 무선 전력 수신기(1420)로부터 상기 제어 오류 패킷(CEP)을 수신할 수 있다(S1403). 무선 전력 수신기(1420)는 상기 수신된 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 세류 충전을 위해 전송 되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 음수 값일 수 있다. 무선 전력 송신기(1410)는 음수 값인 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. The wireless power transmitter 1410 may receive the control error packet CEP from the wireless power receiver 1420 (S1403). The
또한, 무선 전력 송신기(1410)는 제어 오류 패킷(CEP)을 연속하여 수신할 수 있다(S1404). 연속하여 수신되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 무선 전력 수신기(1420)의 세류 충전을 위하여 모두 음수일 수 있다. In addition, the wireless power transmitter 1410 may continuously receive a control error packet CEP (S1404). The control error values of consecutively received control error packets CEP may be negative for trickle charge of the
무선 전력 송신기(1410)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1405). 무선 전력 송신기(1410)는 수신 전력 패킷(RPP)에 의하여 무선 전력 수신기(1420)가 현재 수신되고 있는 충전 전력의 세기를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기(1410)는 세류 충전 기간(T1) 중에 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) (S1405). The wireless power transmitter 1410 may determine the strength of the charging power currently being received by the
전자 기기(1430)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다(S1406 내지 S1407). 소정의 이벤트는 배터리의 충전률이 소정의 기준치에 도달 하여 전자 기기(1430)의 시스템의 부팅 또는 스크린 화면의 동작 등이 수행됨을 의미할 수 있다. 배터리 방전은 소정의 이벤트로 인한 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태일 수 있다. The
무선 전력 송신기(1410)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1408). 즉, 무선 전력 수신기(1420)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1410)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The wireless power transmitter 1410 may receive a signal strength packet (S1408). That is, the
무선 전력 송신기(1410)는 수신된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 전력 제어 오프셋을 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1409). 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면 무선 전력 송신기(1410)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1410). 따라서, 무선 전력 송신기(1410)는 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어하는 것이다. 무선 전력 송신기(1410)의 전력 제어 오프셋의 적용 여부와 전력 제어 오프셋의 적용 방법은 후술하는 도 15의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법에서 자세히 설명한다.The wireless power transmitter 1410 may determine whether to apply the power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1409). When the power control offset is applied, the wireless power transmitter 1410 may adjust the transmission power by applying the power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1410). Accordingly, the wireless power transmitter 1410 controls the charging power by applying a power control offset. Whether to apply the power control offset of the wireless power transmitter 1410 and the method of applying the power control offset will be described in detail in the wireless charging method in the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG.
전자 기기(1430)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비할 수 있다(S1411). 전자 기기(1430)는 S1406과 마찬가지로 배터리의 충전률이 소정의 기준치에 도달하여 전력을 소비하는 특정 동작을 수행할 수 있다. S1407과 다른 점은, 무선 전력 송신기(1410)는 전력 제어 오프셋을 적용하여 송신 전력을 전송하고 있다. 따라서, 배터리는 수신된 송신 전력이 소비되는 소비 전력보다 크게 되어 배터리가 정상적으로 충전될 수 있다. The
무선 전력 송신기(1410)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1412). 무선 전력 송신기(1410)는 전력 제어 오프셋 적용 기간(T2) 동안 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) (S1412). The wireless power transmitter 1410 may receive a received power packet (RPP) during the power control offset application period T2.
무선 전력 송신기(1410)는 수신된 수신 전력 패킷에 기초하여 전력 제어 오프셋 해제 여부를 판단하고, 전력 제어 오프셋 해제를 수행할 수 있다(S1413). 전력 제어 오프셋 적용을 해제 하게 되면, 무선 전력 송신기(1410)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송신 전력을 조절 할 수 있다(S1414).The wireless power transmitter 1410 may determine whether to release the power control offset based on the received received power packet, and perform the power control offset release (S1413). When the power control offset application is released, the wireless power transmitter 1410 may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1414).
무선 전력 수신기(1420)는 배터리 충전률이 소정의 기준치 이상이면, 세류 충전을 종료할 수 잇다(S1415). 무선 전력 수신기(1420)는 세류 충전을 종료하면, 파워 전송 계약에 따른 보장 전력을 수신하도록 충전 전력을 제어할 수 있다.The
도 15는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for describing a wireless charging method in a wireless power transmitter, according to an embodiment.
도 15를 참조하면, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에 진입하면, 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S1501). 도시 하지 않았지만 무선 전력 수신기는 배터리 충전률에 따라 제어 오류 패킷의 제어 오류 값을 설정하여 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기는 배터리가 완전 방전 상태인 충전률이 0%이거나 0%에 가까운 경우에 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전을 위하여 무선 전력 수신기는 파워 전송 계약의 보장 전력보다 낮은 충전 전력을 송신하도록 제어 오류 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 오류 값은 음수의 값일 수 있다.Referring to FIG. 15, when the wireless power transmitter enters a power transmission step, it may receive a control error packet (S1501). Although not shown, the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may determine a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract. For example, the control error value may be a negative value.
무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절 할 수 있다(S1502). 무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음수이면, 송출 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 제어 오류 값의 음의 레벨에 따라 송출 전력의 감소되는 정도를 조절할 수 있다.The wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1502). If the control error value of the received control error packet is negative, the wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power. In addition, the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S1503). 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 소정의 주기로 수신할 수 있다. 수신 전력 패킷은 무선 전력 수신기가 수신하고 있는 수신 전력의 세기에 대한 정보인 수신 전력 값을 포함할 수 있다.The wireless power transmitter may receive the received power packet (S1503). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle. The received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver.
무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신 할 수 있다(S1504). 이에 제한되는 것은 아니고, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S1504). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
상기 신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋 적용 여부를 판단하기 위하여 수신 전력이 제1 임계전력 이하인지 판단할 수 있다(S1506). 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 수신되지 않는 신호 세기 패킷을 수신하면, 전력 제어 오프셋 적용 여부를 판단할 수 있다. 제1 임계전력은 무선 충전 중에 소정의 이벤트로 인한 소비전력 때문에 배터리가 충전되기에 부족한 수신 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 1,500mW이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 임계전력은 1,100mW일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 도시하지 않았지만 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하기 위하여 제1 임계전력이 아닌 제1 임계전압 또는 제1 임계전류를 이용할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단은 수신된 식별 패킷 또는 구성 패킷의 무선 전력 수신기에 대한 정보를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 고유 정보에 따라 전력 제어 오프셋의 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 전력제어 오프셋 의적용 여부 판단은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기가 지원 되는 표준의 무선 전력 전송 절차의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 WPC 표준의 버전 정보에 따라 전력 제어 오프셋 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다.Upon receiving the signal strength packet, the wireless power transmitter may determine whether the received power is equal to or less than the first threshold power in order to determine whether to apply the power control offset (S1506). When the wireless power transmitter receives a signal strength packet not received in the power transmission step, the wireless power transmitter may determine whether to apply the power control offset. The first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging. In addition, the first threshold power may be a preset power value. In addition, the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW. Although not limited thereto, a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether to apply the power control offset. Also, although not shown, the determination of whether to apply the power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet. The wireless power transmitter may not need to apply the power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the power control offset. Also, although not shown, the determination of whether to apply the power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a standard supported by the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The wireless power transmitter may not need to apply a power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the power control offset.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력 이하이면, 전력 제어 오프셋의 적용을 개시할 수 있다(S1507). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 부족하다고 판단하여 전력 제어 오프셋을 적용할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력을 초과하면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 무선 전력 송신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. If the received power is less than or equal to the first threshold power, the wireless power transmitter may start applying the power control offset (S1507). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmission power for battery charging is insufficient and apply the power control offset. In addition, if the received power exceeds the first threshold power, the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient and does not apply the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without
전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S1508). 상기 제어 오류 패킷은 세류 충전을 위하여 음수의 값인 제어 오류 값을 포함할 수 있다.During the application of the power control offset, the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1508). The control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절 할 수 있다(S1509). 전력 제어 오프셋의 적용은 무선 전력 송신기가 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 소정의 오프셋 값을 더하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 음수의 제어 오류 값에 양수의 전력 제어 오프셋 값만큼 제어 오류 값을 상승시켜 송출 전력을 조절할 수 있다. 일 예로, 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음의 정수인 -100이고, 전력 제어 오프셋 값이 양의 정수인 10일 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 값을 제어 오류 값인 -100이 아닌 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더한 -90으로 하여 송출 전력을 조절할 수 있다. 다른 예로, 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음의 정수인 -100이고, 전력 제어 오프셋 값이 양의 정수인 5일 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 값을 제어 오류 값인 -100이 아닌 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더한 -95으로 하여 송출 전력을 조절할 수 있다. 즉, 전력 제어 오프셋 값은 배터리 보호를 위하여 조절될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋의 적용에 의한 충전 전력을 제어하여 완전 방전된 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 증가시키므로 무선 충전 속도를 높일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋 값을 조절하여 배터리를 보호할 수 있다.During the application of the power control offset, the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the power control offset to the control error value of the control error packet (S1509). Application of the power control offset may be that the wireless power transmitter adds a predetermined offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by raising the control error value by a positive power control offset value to a negative control error value. For example, the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer, and the power control offset value may be 10, which is a positive integer. In this case, the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to −90, which is a control error value other than a control error value of −100 and a power control offset value. As another example, the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer, and the power control offset value may be 5, which is a positive integer. In this case, the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to −95, which is a control error value other than a control error value of −100 and a power control offset value. That is, the power control offset value may be adjusted for battery protection. Therefore, the wireless power transmitter according to an embodiment may control the charging power by applying a power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment may increase the transmission power by applying a power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment may protect the battery by adjusting the power control offset value.
전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S1510).During the application of the power control offset, the wireless power transmitter may receive the received power packet (S1510).
전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋의 적용 해제 여부를 판단하기 위하여 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상인지 판단할 수 있다(S1511). 제2 임계전력은 배터리의 소비전력보다 배터리의 충전전력이 높은 수신 전력 값일 수 있다. 제2 임계전력은 제1 임계전력보다 큰 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 2,500mW이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 임계전력은 4,500mW일 수 있다. During the application of the power control offset, the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S1511). The second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery. The second threshold power may be greater than the first threshold power. In addition, the second threshold power may be a preset power value. In addition, the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면, 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 할 수 있다 (S1512). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 전력 제어 오프셋의 적용을 해제할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력을 미만이면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 여전히 부족하다고 판단하여 S1508 단계로 천이할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋을 계속해서 적용하는 것이다.If the received power is greater than or equal to the second threshold power, the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S1512). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, when the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may proceed to step S1508. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the power control offset.
도 16은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에 의한 시간에 따른 배터리의 충전률 변화를 나타내는 그래프이다.16 is a graph illustrating a change in charge rate of a battery with time by a wireless charging system according to an exemplary embodiment.
도 16을 참조하면, 도 14의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 배터리의 완전 방전 상태에서 세류 충전을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신기는 충전률이 소정의 기준치에 도달 하면, 시스템의 부팅 또는 스크린 화면의 동작 등과 같은 소정의 이벤트를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 도 16과 같이 배터리의 충전률이 1[%]가 되는 제1 시점(t1)과 제3 시점(t3)에서 무선 전력 수신기는 스크린 화면의 동작으로 상기 충전된 전력을 소비할 수 있다. 제1 시점(t1)의 경우, 무선 전력 수신기는 상기 소비 전력이 세류 충전으로 인한 충전 전력보다 크기 때문에 배터리가 완전 방전 될 수 있다. 이 후 무선 전력 송신기는 제2 시점(t2)을 기점으로 제4 시점(t4)까지의 제1 기간(T1) 동안 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어할 수 있다. 제2 시점(t2) 이후의 제3 시점(t3)의 경우, 무선 전력 수신기는 상기 충전 전력이 상기 소비 전력보다 크게 되어 배터리가 완전 방전되지 않는다. 따라서, 제3 시점(t3)에서 소정의 이벤트로 순간적인 소비전력량이 많더라도 이후 배터리의 충전이 정상적으로 진행함을 알 수 있다. 이후 제4 시점(t4)이 되어 충전 전력이 충분히 높거나 배터리 충전률이 소정의 기준치를 넘으면, 전력 제어 오프셋을 적용할 필요가 없게 된다. 즉, 제4 시점(t4)에서 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋의 적용을 해제할 수 있다.Referring to FIG. 16, the wireless power receiver according to the exemplary embodiment of FIG. 14 may perform trickle charging in a fully discharged state of the battery. When the charging rate reaches a predetermined reference value, the wireless power receiver may generate a predetermined event such as booting of the system or operation of a screen screen. For example, as shown in FIG. 16, at a first time point t1 and a third time point t3 when the charging rate of the battery becomes 1 [%], the wireless power receiver may consume the charged power by the operation of the screen screen. have. In the first time point t1, the wireless power receiver may completely discharge the battery because the power consumption is greater than the charging power due to trickle charging. Thereafter, the wireless power transmitter may control the charging power by applying the power control offset during the first period T1 from the second time point t2 to the fourth time point t4. In the third time point t3 after the second time point t2, the wireless power receiver does not completely discharge the battery because the charging power is greater than the power consumption. Accordingly, it can be seen that the charging of the battery proceeds normally even if the instantaneous power consumption is large as a predetermined event at the third time point t3. Thereafter, when the charging power is sufficiently high or the battery charging rate exceeds the predetermined reference value at the fourth time point t4, it is not necessary to apply the power control offset. That is, at the fourth time point t4, the wireless power transmitter may release the application of the power control offset.
도 17은 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining a wireless charging method on a wireless charging system according to another embodiment.
상세하게 도 17은 무선 충전 시스템상에서의 전력 제어 오프셋 수행 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. In detail, FIG. 17 is a flowchart illustrating a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
도 17을 참조하면, 도시 하지 않았지만 무선 충전 시작 전 배터리는 방전될 수 있다(미도시). 보다 구체적으로, 배터리는 완전 방전 상태일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 배터리는 소정의 충전률 이하일 수 있다. 또한, 배터리는 전자 기기(1730)에 포함된 것으로 도시하였지만, 무선 전력 수신기(1720)가 전자 기기(1730)에 포함되어 무선 전력 수신기(1720)에 배터리가 포함될 수 있으므로, 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 17, although not shown, the battery may be discharged before the wireless charging starts (not shown). More specifically, the battery may be in a fully discharged state. The battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate. In addition, although the battery is illustrated as being included in the electronic device 1730, the wireless power receiver 1720 may be included in the electronic device 1730 so that the battery may be included in the wireless power receiver 1720.
또한, 배터리가 방전된 후 무선 충전을 시작하여 선택 단계, 핑 단계, 식별 및 구성 단계, 전력 전송 단계 순으로 무선 전력 전송 절차에 따를 수 있다(미도시).In addition, after the battery is discharged, the wireless charging may be started to follow the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission (not shown).
무선 전력 수신기(1720)는 식별 및 구성 단계에서 전력 전송 단계로의 천이 후 세류 충전을 시작 할 수 있다(S1701). 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기(1720)는 배터리의 충전 상태에 따라 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전은 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리가 소정의 충전률 이하이면, 무선 전력 수신기(1720)에 의해 수행될 수 있다. 무선 전력 수신기(1720)는 세류 충전을 위하여 제어 오류 패킷(CEP)에 의하여 무선 전력 송신기(1710)에서 송신하는 충전 전력을 제어 할 수 있다. The wireless power receiver 1720 may start trickle charging after the transition to the power transmission step in the identification and configuration step (S1701). More specifically, the wireless power receiver 1720 may perform trickle charging according to the state of charge of the battery. The trickle charging may be performed by the wireless power receiver 1720 if the battery is fully discharged or if the battery is below a predetermined charge rate. The wireless power receiver 1720 may control the charging power transmitted from the wireless power transmitter 1710 by a control error packet (CEP) for trickle charging.
무선 전력 송신기(1710)는 무선 전력 수신기(1720)로부터 상기 제어 오류 패킷(CEP)을 수신할 수 있다(S1702). 무선 전력 수신기(1720)는 상기 수신된 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 세류 충전을 위해 전송 되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 음수 값일 수 있다. 무선 전력 송신기(1710)는 음수 값인 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may receive the control error packet CEP from the wireless power receiver 1720 (S1702). The wireless power receiver 1720 may adjust the strength of the transmission power based on the control error value of the received control error packet (CEP). More specifically, the control error value of the control error packet (CEP) transmitted for trickle charging may be a negative value. The wireless power transmitter 1710 may reduce the strength of the transmission power based on a control error value that is a negative value.
또한, 무선 전력 송신기(1710)는 제어 오류 패킷(CEP)을 연속하여 수신할 수 있다(S1703). 연속하여 수신되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 무선 전력 수신기(1720)의 세류 충전을 위하여 모두 음수일 수 있다. In addition, the wireless power transmitter 1710 may continuously receive a control error packet CEP (S1703). The control error values of consecutively received control error packets CEPs may all be negative for trickle charging of the wireless power receiver 1720.
무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1704). 무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)에 의하여 무선 전력 수신기(1720)가 현재 수신되고 있는 충전 전력의 세기를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기(1710)는 세류 충전 기간(T3) 중에 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1704). The wireless power transmitter 1710 may determine the strength of the charging power currently being received by the wireless power receiver 1720 by the received power packet RRP. The wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) during the trickle charging period T3.
전자 기기(1730)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다(S1705 내지 S1706). 소정의 이벤트는 배터리의 충전률이 소정의 기준치에 도달 하여 전자 기기(1730)의 시스템의 부팅 또는 스크린 화면의 동작 등이 수행됨을 의미할 수 있다. 배터리 방전은 소정의 이벤트로 인한 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태일 수 있다. The electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1705 to S1706). The predetermined event may mean that the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value and the booting of the system of the electronic device 1730 or the operation of the screen screen is performed. The battery discharge may be a momentary full discharge state of a battery due to a predetermined event or a state in which charging power for battery charging is insufficient.
무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1707). 즉, 무선 전력 수신기(1720)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1707). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. The wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
무선 전력 송신기(1710)는 수신된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 제1 전력 제어 오프셋을 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1708). 제1 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면, 무선 전력 송신기(1710)는 상기 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제1 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1409). 따라서, 무선 전력 송신기(1710)는 제1 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어하는 것이다. 전력 제어 오프셋 적용 기간(T4)은 제1 전력 제어 오프셋 적용을 기점으로 전력 제어 오프셋 해제 때까지 일 수 있다. 무선 전력 송신기(1710)의 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부와 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋의 적용 방법은 후술하는 도 18의 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법에서 자세히 설명한다.The wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the first power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1708). When the first power control offset is applied, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the first power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1409). Therefore, the wireless power transmitter 1710 controls the charging power by applying the first power control offset. The power control offset application period T4 may be until the power control offset release from the first power control offset application. Whether the first to nth power control offsets of the wireless power transmitter 1710 and the first to nth power control offsets are applied to the wireless charging method in the wireless power transmitter according to another embodiment of FIG. 18 to be described later. Explain in detail.
무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1710). 즉, 제1 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1710). That is, during the application of the first power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
전자 기기(1730)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다(S1705 내지 S1706). 예를 들어, 무선 전력 송신기가 제1 전력 제어 오프셋을 적용하여 송신 전력을 송출하더라도 배터리는 소정의 이벤트로 인한 소비 전력의 크기가 수신 전력 보다 크기 때문에, 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태가 될 수 있다.The electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1705 to S1706). For example, even if the wireless power transmitter transmits the transmission power by applying the first power control offset, the battery consumes momentarily a full discharge state of the battery or the battery charge because the magnitude of power consumption due to a predetermined event is larger than the reception power. The charging power may be insufficient.
무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1713). 즉, 무선 전력 수신기(1720)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1713). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. The wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
무선 전력 송신기(1710)는 수신된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 제2 전력 제어 오프셋을 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1714). 제2 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면, 무선 전력 송신기(1710)는 상기 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제2 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1715). 보다 구체적으로, 제2 전력 제어 오프셋을 적용하는 것은 제1 전력 제어 오프셋이 적용되는 중 제1 전력 제어 오프셋 값에 제2 전력 제어 오프셋 값을 가중하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값이 +10이고 제2 전력 제어 오프셋 값이 +5이면, 전력 제어 오프셋 적용에 의해 제어 오류 값에 적용되는 값은 +15일 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the second power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1714). When the second power control offset is applied, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the second power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1715). More specifically, applying the second power control offset may be to weight the second power control offset value to the first power control offset value while the first power control offset is applied. For example, when the first power control offset value is +10 and the second power control offset value is +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15.
무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1716). 즉, 제2 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1716). That is, during the application of the second power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
전자 기기(1730)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다(S1717 내지 S1718). 예를 들어, 무선 전력 송신기가 제2 전력 제어 오프셋을 적용하여 송신 전력을 송출하더라도 배터리는 소정의 이벤트로 인한 소비 전력의 크기가 수신 전력 보다 크기 때문에, 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태가 될 수 있다.The electronic device 1730 consumes energy charged in the battery as power due to a predetermined event, and the battery may be discharged (S1717 to S1718). For example, even if the wireless power transmitter transmits the transmission power by applying the second power control offset, the battery consumes momentarily a full discharge state of the battery or the battery charge because the magnitude of power consumption due to the predetermined event is larger than the reception power. The charging power may be insufficient.
무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1719). 즉, 무선 전력 수신기(1720)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1710)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may receive a signal strength packet (SS) (S1719). That is, the wireless power receiver 1720 determines that power transmission is stopped because the received power is less than or equal to a predetermined reference value, and thus transmits a signal strength packet. The wireless power transmitter 1710 may receive any one of a signal strength packet, a configuration packet, and an identification packet, without being limited to the signal strength packet.
무선 전력 송신기(1710)는 수신된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1720). S1720에서 n은 2보다 큰 자연수일 수 있다. 제n 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면, 무선 전력 송신기(1710)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1721). 보다 구체적으로, 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 것은 제1 내지 제n-1 전력 제어 오프셋이 적용되는 중에 제n 전력 제어 오프셋 값을 가중하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값이 +10이고 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값이 +5이면, 전력 제어 오프셋 적용에 의해 제어 오류 값에 적용되는 값은 10 + 5*(n-1)일 수 있다. The wireless power transmitter 1710 may determine whether to apply the nth power control offset based on the received signal strength packet and the received power packet (S1720). N in S1720 may be a natural number greater than 2. When the n-th power control offset is applied, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power by applying the n-th power control offset value to the control error value of the received control error packet (S1721). More specifically, applying the n th power control offset may be weighting the n th power control offset value while the first to n th power control offsets are applied. For example, if the first power control offset value is +10 and the second to nth power control offset values are +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset is 10 + 5 * (n-1 May be).
전자 기기(1730)는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비할 수 있다(S1722). 전자 기기(1730)는 S1705, S1711, S1717과 마찬가지로 배터리의 충전률이 소정의 기준치에 도달하여 전력을 소비하는 특정 동작을 수행할 수 있다. S1705, S1711, S1717과 다른 점은, 무선 전력 송신기(1710)는 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송신 전력을 전송하고 있다. 따라서, 배터리는 상기 수신된 송신 전력이 소비되는 소비 전력보다 크게 되어 배터리가 정상적으로 충전될 수 있다. The electronic device 1730 may consume energy charged in the battery as power due to a predetermined event (S1722). Like S1705, S1711, and S1717, the electronic device 1730 may perform a specific operation of consuming power when the charging rate of the battery reaches a predetermined reference value. The difference from S1705, S1711, and S1717 is that the wireless power transmitter 1710 is transmitting transmission power by applying the nth power control offset. Thus, the battery may be larger than the consumed power consumption of the received transmission power so that the battery can be charged normally.
무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1712). 즉, 제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기(1710)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP) (S1712). That is, during the application of the nth power control offset, the wireless power transmitter 1710 may receive a received power packet (RPP).
무선 전력 송신기(1710)는 상기 수신된 수신 전력 패킷에 기초하여 전력 제어 오프셋의 해제 여부를 판단하고 전력 제어 오프셋의 해제를 수행할 수 있다(S1724). 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 하게 되면, 무선 전력 송신기(1710)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송신 전력을 조절 할 수 있다(S1724).The wireless power transmitter 1710 may determine whether to release the power control offset based on the received received power packet and perform the release of the power control offset (S1724). When the application of the power control offset is released, the wireless power transmitter 1710 may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1724).
무선 전력 수신기(1720)는 배터리 충전률이 소정의 기준치 이상이면 세류 충전을 종료할 수 있다(미도시). 무선 전력 수신기(1720)는 세류 충전을 종료하면 파워 전송 계약에 따른 보장 전력을 수신하도록 충전 전력을 제어할 수 있다.The wireless power receiver 1720 may terminate trickle charging when the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value (not shown). The wireless power receiver 1720 may control the charging power to receive the guaranteed power according to the power transmission contract when the trickle charge ends.
도 18은 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
도 18을 참조하면, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에 진입하면, 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S1801). 도시 하지 않았지만 무선 전력 수신기는 배터리 충전률에 따라 제어 오류 패킷의 제어 오류 값을 설정하여 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기는 배터리가 완전 방전 상태인 충전률이 0%이거나 0%에 가까운 경우에 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전을 위하여 무선 전력 수신기는 파워 전송 계약의 보장 전력보다 낮은 충전 전력을 송신하도록 제어 오류 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 오류 값은 음수의 값일 수 있다.Referring to FIG. 18, when the wireless power transmitter enters a power transmission step, the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1801). Although not shown, the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may determine a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract. For example, the control error value may be a negative value.
무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절 할 수 있다(S1802). 무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음수이면 송출 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 제어 오류 값의 음의 레벨에 따라 송출 전력의 감소되는 정도를 조절할 수 있다.The wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S1802). The wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power when the control error value of the received control error packet is negative. In addition, the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S1803). 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 소정의 주기로 수신할 수 있다. 수신 전력 패킷은 무선 전력 수신기가 수신하고 있는 수신 전력의 세기에 대한 정보인 수신 전력 값을 포함할 수 있다.The wireless power transmitter may receive the received power packet (S1803). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle. The received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver.
무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신 할 수 있다(S1804). 이에 제한되는 것은 아니고, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신을 수신할 수 있다.The wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S1804). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
상기 신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 송신기는 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단할 수 있다(S1805). 이 때, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력 이하인지 판단할 수 있다(S1806). 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 수신되지 않는 신호 세기 패킷을 수신하면 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단할 수 있다. 제1 임계전력은 무선 충전 중에 소정의 이벤트로 인한 소비전력 때문에 배터리가 충전되기에 부족한 수신 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 1,500mW이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 임계전력은 1,100mW일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 도시하지 않았지만 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하기 위하여 제1 임계전력이 아닌 제1 임계전압 또는 제1 임계전류를 이용할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단은 수신된 식별 패킷 또는 구성 패킷의 무선 전력 수신기에 대한 정보를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 고유 정보에 따라 제n 전력 제어 오프셋의 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 제n 전력제어 오프셋의 적용 여부 판단은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기의 지원 되는 표준의 무선 전력 전송 절차의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 WPC 표준의 버전 정보에 따라 제n 전력 제어 오프셋의 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다.Upon reception of the signal strength packet, the wireless power transmitter may determine whether to apply an nth (n is a natural number) power control offset (S1805). In this case, the wireless power transmitter may determine whether the received power is less than or equal to the first threshold power (S1806). When the wireless power transmitter receives a signal strength packet not received in the power transmission step, the wireless power transmitter may determine whether to apply the nth power control offset. The first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging. In addition, the first threshold power may be a preset power value. In addition, the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW. Although not limited thereto, a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether the n th power control offset is applied. Also, although not shown, the determination of whether to apply the n-th power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset. In addition, although not shown, determining whether to apply the nth power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a supported standard of the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력 이하이면 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용을 개시할 수 있다(S1807). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 부족하다고 판단하여 제n 전력 제어 오프셋을 적용할 수 있다. If the received power is less than or equal to the first threshold power, the wireless power transmitter may start applying the nth (n is a natural number) power control offset (S1807). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is insufficient and apply the n th power control offset.
또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력을 초과하면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 무선 전력 송신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. 즉, 이 경우, S1806에서 S1801로 회귀하는 것이다.In addition, when the received power exceeds the first threshold power, the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient, and sets the n-th power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without application. That is, in this case, the process returns to S1801 from S1806.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S1808). 상기 제어 오류 패킷은 세류 충전을 위하여 음수의 값인 제어 오류 값을 포함할 수 있다.During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may receive a control error packet (S1808). The control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절 할 수 있다(S1809). 제n 전력 제어 오프셋의 적용은 무선 전력 송신기가 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 더하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 음수의 제어 오류 값에 양수의 제n 전력 제어 오프셋 값만큼 제어 오류 값을 상승시켜 송출 전력을 조절할 수 있다. 또한, 제1 전력 제어 오프셋의 오프셋 값은 제2 전력 제어 오프셋 내지 제n 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값과 차이가 있을 수 있다. 일 예로, 제1 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값은 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값보다 클 수 있다. 제1 전력 제어 오프셋 값이 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋의 값보다 큰 이유는 전력 제어 오프셋 적용 시간을 되도록 줄이기 위해서 최초 전력 제어 오프셋 값은 비교적 높은 값이다. 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값이 제1 전력 제어 오프셋의 값보다 작은 이유는 전력 제어 오프셋 적용하는 동안 배터리를 보호하기 위해서이다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값은 +10일 수 있고, 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값은 +5일 수 있다. 또한, 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 것은 제n-1 전력 제어 오프셋이 적용되는 중 제n-1 전력 제어 오프셋 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 가중하는 것일 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋을 점진적으로 크게 하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값이 +10이고 제2 전력 제어 오프셋 값이 +5이면, 전력 제어 오프셋 적용에 의해 제어 오류 값에 적용되는 값은 +15일 수 있다. 또한 제n 전력 제어 오프셋 적용은 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋 값을 누적시킨 값을 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 더할 수 있다. 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 예로, 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음의 정수인 -100이고, 제n 전력 제어 오프셋 값이 양의 정수인 10 + 5*(n-1)일 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 값을 제어 오류 값인 -100이 아닌 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더한 (-100 + 10 + 5*(n-1))으로 하여 송출 전력을 조절할 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 적용에 의한 충전 전력을 제어로 완전 방전된 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 증가시키므로 무선 충전 속도를 높일 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋 값을 점진적으로 적용하여 배터리를 보호할 수 있다.During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the n th power control offset to the control error value of the control error packet (S1809). The application of the n th power control offset may be that the wireless power transmitter adds the n th power control offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by increasing the control error value by a positive n-th power control offset value to a negative control error value. In addition, the offset value of the first power control offset may be different from the power control offset value of the second to n-th power control offset. For example, the power control offset value of the first power control offset may be greater than the power control offset value of the second to nth power control offset. The reason why the first power control offset value is larger than the second to nth power control offset is that the initial power control offset value is a relatively high value in order to reduce the power control offset application time. The reason why the second to nth power control offset values are smaller than the value of the first power control offset is to protect the battery during power control offset application. For example, the first power control offset value may be +10 and the second to nth power control offset values may be +5. In addition, applying the n th power control offset may be to weight the n th power control offset value to the n th power control offset value while the n th power control offset is applied. In addition, the wireless power transmitter may gradually apply a power control offset. For example, when the first power control offset value is +10 and the second power control offset value is +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15. In addition, the n-th power control offset application may add a value obtained by accumulating the first to n-th power control offset values to the control error value of the control error packet. As an example of applying the n th power control offset, the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer, and the n th power control offset value may be 10 + 5 * (n-1), which is a positive integer. In this case, the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to (-100 + 10 + 5 * (n-1)) by adding a power control offset value to a control error value other than a control error value of -100. . Therefore, the wireless power transmitter according to another embodiment may control the charging power by applying the nth power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the n-th power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may increase the transmission power by applying the n-th power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may protect the battery by gradually applying the n-th power control offset value.
제n 전력 제어 오프셋 적용 중에 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S1810).During the nth power control offset application, the wireless power transmitter may receive a received power packet in operation S1810.
제n 전력 제어 오프셋 적용 중에 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷 수신 여부를 판단할 수 있다(S1811). 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신하면 S1805로 회귀할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 수신기가 배터리 충전을 위한 충분한 세기의 충전 전력을 공급받지 못하고 있다고 판단하는 것이다. 이에 제한되는 것은 아니고, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신을 수신할 수 있다.During application of the nth power control offset, the wireless power transmitter may determine whether a signal strength packet is received (S1811). The wireless power transmitter may return to S1805 when receiving the signal strength packet. That is, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet, the wireless power transmitter determines that the wireless power receiver does not receive sufficient power for charging the battery. Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
제n 전력 제어 오프셋 적용 중에 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋 적용 해제 여부를 판단하기 위하여 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상인지 판단할 수 있다(S1812). 제2 임계전력은 배터리의 소비전력보다 배터리의 충전전력이 높은 수신 전력 값일 수 있다. 제2 임계전력은 제1 임계전력보다 큰 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 2,500mW이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 임계전력은 4,500mW일 수 있다. During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S1812). The second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery. The second threshold power may be greater than the first threshold power. In addition, the second threshold power may be a preset power value. In addition, the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 할 수 있다 (S1813). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 전력 제어 오프셋의 적용을 해제할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력을 미만이면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 여전히 부족하다고 판단하여 S1808 단계로 천이할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 계속해서 적용하는 것이다.If the received power is greater than or equal to the second threshold power, the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S1813). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, when the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may proceed to step S1808. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the nth power control offset.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram for describing a wireless charging method on a wireless charging system, according to another embodiment.
상세하게 도 19는 무선 충전 시스템상에서의 전력 제어 오프셋 수행 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. In detail, FIG. 19 is a flowchart for describing a procedure of performing a power control offset on a wireless charging system.
도 19에는 전자 기기가 도시되지 않았다. 전자 기기는 도 15와 도 17의 전자 기기의 동작을 따를 수 있다. 무선 충전 시작 전 전자기기의 배터리는 방전될 수 있다(미도시). 보다 구체적으로, 배터리는 완전 방전 상태일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 배터리는 소정의 충전률 이하일 수 있다. 19 does not show an electronic device. The electronic device may follow the operations of the electronic device of FIGS. 15 and 17. The battery of the electronic device may be discharged before the wireless charging starts (not shown). More specifically, the battery may be in a fully discharged state. The battery is not limited thereto, and the battery may be below a predetermined charge rate.
또한, 배터리가 방전된 후 무선 충전을 시작하여 선택 단계, 핑 단계, 식별 및 구성 단계, 전력 전송 단계 순으로 무선 전력 전송 절차에 따를 수 있다(미도시).In addition, after the battery is discharged, the wireless charging may be started to follow the wireless power transmission procedure in order of selection, ping, identification and configuration, and power transmission (not shown).
무선 전력 수신기(1920)는 식별 및 구성 단계에서 전력 전송 단계로의 천이 후 세류 충전을 시작 할 수 있다(S1901). 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기(1920)는 배터리의 충전 상태에 따라 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전은 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리가 소정의 충전률 이하이면, 무선 전력 수신기(1920)에 의해 수행될 수 있다. 무선 전력 수신기(1920)는 세류 충전을 위하여 제어 오류 패킷(CEP)에 의하여 무선 전력 송신기(1910)에서 송신하는 충전 전력을 제어 할 수 있다. The wireless power receiver 1920 may start trickle charging after the transition to the power transmission step in the identification and configuration step (S1901). More specifically, the wireless power receiver 1920 may perform trickle charging according to the state of charge of the battery. The trickle charging may be performed by the wireless power receiver 1920 when the battery is fully discharged or when the battery is below a predetermined charge rate. The wireless power receiver 1920 may control the charging power transmitted from the
무선 전력 송신기(1910)는 무선 전력 수신기(1920)로부터 상기 제어 오류 패킷(CEP)을 수신할 수 있다(S1902). 무선 전력 수신기(1920)는 수신된 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 세류 충전을 위해 전송 되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 음수 값일 수 있다. 무선 전력 송신기(1910)는 음수 값인 제어 오류 값에 기초하여 송신 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기(1710)는 제어 오류 패킷(CEP)을 연속하여 수신할 수 있다(미도시). 연속하여 수신되는 제어 오류 패킷(CEP)의 제어 오류 값은 무선 전력 수신기(1920)의 세류 충전을 위하여 모두 음수일 수 있다. The
무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1903). 무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)에 의하여 무선 전력 수신기(1920)가 현재 수신되고 있는 충전 전력의 세기를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기(1910)는 무선 전력 수신기의 세류 충전 중에 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The
무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1904). 전자 기기는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다. 소정의 이벤트는 배터리의 충전률이 소정의 기준치에 도달 하여 전자 기기의 시스템의 부팅 또는 스크린 화면의 동작 등이 수행됨을 의미할 수 있다. 배터리 방전은 소정의 이벤트로 인한 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태일 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기(1920)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The
신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 송신기(1910)는 전력 전송을 중단할 수 있다(S1905). 이 경우, 무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 대한 정보를 저장부에 저장할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신기(1910)는 선택 단계, 핑 단계, 식별 및 구성 단계, 전력 전송 단계 순으로 무선 전력 전송 절차를 진행할 수 있다.Upon receiving the signal strength packet, the
무선 전력 송신기(1910)는 저장된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 제1 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1906). 무선 전력 수신기(1920)는 세류 충전을 시작 할 수 있다(S1907). 제1 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면 무선 전력 송신기(1910)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제1 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1908). 따라서, 무선 전력 송신기(1910)는 제1 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어하는 것이다. 무선 전력 송신기(1910)의 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부와 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋의 적용 방법은 후술하는 도 20의 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법에서 자세히 설명한다.The
무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1909). 즉, 제1 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The
무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷(Signal Strength;SS)을 수신할 수 있다(S1910). 전자 기기는 소정의 이벤트로 인하여 배터리에 충전된 에너지를 전력으로 소비하고, 배터리가 방전 될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기가 제1 전력 제어 오프셋을 적용하여 송신 전력을 송출하더라도 배터리는 소정의 이벤트로 인한 소비 전력의 크기가 수신 전력 보다 크기 때문에 순간적인 배터리의 완전 방전 상태 또는 배터리 충전을 위한 충전 전력이 부족한 상태가 될 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기(1920)는 수신되는 전력의 세기가 소정 기준치 이하이기 때문에 전력 전송이 중단된 것으로 판단하여 신호 세기 패킷을 송신한 것이다. 신호 세기 패킷에 제한되는 것은 아니고 무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 수 있다. The
제1 전력 제어 오프셋의 적용 중 신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 송신기(1910)는 전력 전송을 중단할 수 있다(S1911). 이 경우, 무선 전력 송신기(1910)는 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 대한 정보를 저장부에 저장할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신기(1910)는 선택 단계, 핑 단계, 식별 및 구성 단계, 전력 전송 단계 순으로 무선 전력 전송 절차를 진행할 수 있다.When the signal strength packet is received during the application of the first power control offset, the
무선 전력 송신기(1910)는 수신된 신호 세기 패킷과 수신 전력 패킷에 기초하여 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하여 적용 할 수 있다(S1912). S1912에서 n은 2이상의 자연수일 수 있다. 무선 전력 수신기(1920)는 세류 충전을 시작 할 수 있다(S1913). 제n 전력 제어 오프셋을 적용하게 되면 무선 전력 송신기(1910)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 적용하여 송신 전력을 조절할 수 있다(S1914). 보다 구체적으로, 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 것은 제1 내지 제n-1 전력 제어 오프셋이 적용되는 중에 제n 전력 제어 오프셋 값을 가중하는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값이 +10이고 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값이 +5이면, 전력 제어 오프셋 적용에 의해 제어 오류 값에 적용되는 값은 10 + 5*(n-1)일 수 있다. The
무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다(S1915). 즉, 제n 전력 제어 오프셋 적용 중에 무선 전력 송신기(1910)는 수신 전력 패킷(RPP)을 수신할 수 있다.The
무선 전력 송신기(1910)는 수신된 수신 전력 패킷에 기초하여 전력 제어 오프셋의 해제 여부를 판단하고 전력 제어 오프셋의 해제를 수행할 수 있다(S1916). 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 하게 되면, 무선 전력 송신기(1910)는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송신 전력을 조절 할 수 있다(S1917).The
무선 전력 수신기(1920)는 배터리 충전률이 소정의 기준치 이상이면 세류 충전을 종료할 수 있다(미도시). 무선 전력 수신기(1920)는 세류 충전을 종료하면 파워 전송 계약에 따른 보장 전력을 수신하도록 충전 전력을 제어할 수 있다.The wireless power receiver 1920 may terminate trickle charging when the battery charge rate is greater than or equal to a predetermined reference value (not shown). The wireless power receiver 1920 may control the charging power to receive guaranteed power according to the power transmission contract when terminating the trickle charge.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a wireless charging method of a wireless power transmitter, according to another embodiment.
도 20을 참조하면, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에 진입하면 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S2001). 도시 하지 않았지만 무선 전력 수신기는 배터리 충전률에 따라 제어 오류 패킷의 제어 오류 값을 설정하여 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기는 배터리가 완전 방전 상태인 충전률이 0%이거나 0%에 가까운 경우에 세류 충전을 수행할 수 있다. 세류 충전을 위하여 무선 전력 수신기는 파워 전송 계약의 보장 전력보다 낮은 충전 전력을 송신하도록 제어 오류 값을 정할 수 있다. 예를 들어, 제어 오류 값은 음수의 값일 수 있다.Referring to FIG. 20, when the wireless power transmitter enters a power transmission step, the wireless power transmitter may receive a control error packet (S2001). Although not shown, the wireless power receiver may set a control error value of the control error packet according to the battery charge rate and transmit the control error value to the wireless power transmitter. More specifically, the wireless power receiver may perform trickle charging when the charging rate at which the battery is fully discharged is 0% or close to 0%. For trickle charging, the wireless power receiver may set a control error value to transmit charging power lower than the guaranteed power of the power transmission contract. For example, the control error value may be a negative value.
무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 따라 송출 전력을 조절 할 수 있다(S2002). 무선 전력 송신기는 수신된 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음수이면 송출 전력의 세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 제어 오류 값의 음의 레벨에 따라 송출 전력의 감소되는 정도를 조절할 수 있다.The wireless power transmitter may adjust the transmission power according to the control error value of the received control error packet (S2002). The wireless power transmitter may reduce the intensity of the transmission power when the control error value of the received control error packet is negative. In addition, the wireless power transmitter may adjust the degree of reduction of the transmission power according to the negative level of the control error value.
무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S2003). 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 소정의 주기로 수신할 수 있다. 수신 전력 패킷은 무선 전력 수신기가 수신하고 있는 수신 전력의 세기에 대한 정보인 수신 전력 값을 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 수신된 수신 전력 패킷의 정보를 저장부에 저장 할 수 있다(미도시).The wireless power transmitter may receive the received power packet (S2003). More specifically, the wireless power transmitter may receive the received power packet at a predetermined cycle. The received power packet may include a received power value that is information on the strength of the received power received by the wireless power receiver. In addition, the wireless power transmitter may store information on the received received power packet in a storage unit (not shown).
무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신 할 수 있다(S2004). 이에 제한되는 것은 아니고, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신을 수신할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 신호세기 패킷을 수신하면 수신된 신호 세기 패킷에 관한 정보를 저장부에 저장할 수 있다(미도시).The wireless power transmitter may receive the signal strength packet (S2004). Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet. In addition, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet in the power transmission step, the wireless power transmitter may store information about the received signal strength packet in a storage unit (not shown).
신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 송신기는 전력 전송을 중단할 수 있다(S2005). 즉, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 전력 전송을 중단하는 것을 요청하지 않더라도 무선 전력 송신기가 무선 충전 중인 충전 전력 전송을 중단시킬 수 있다.Upon receiving the signal strength packet, the wireless power transmitter may stop power transmission (S2005). That is, the wireless power transmitter may stop the charging power transmission while the wireless power transmitter is charging wirelessly even if the wireless power receiver does not request to stop the power transmission.
전력 전송 단계로 천이 후 무선 전력 송신기는 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단할 수 있다(S2005). 이 때, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력 이하인지 판단할 수 있다(S2006). 제1 임계전력은 무선 충전 중에 소정의 이벤트로 인한 소비전력 때문에 배터리가 충전되기에 부족한 수신 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제1 임계전력은 1,500mW이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 임계전력은 1,100mW일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 도시하지 않았지만 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부를 판단하기 위하여 제1 임계전력이 아닌 제1 임계전압 또는 제1 임계전류를 이용할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단은 수신된 식별 패킷 또는 구성 패킷의 무선 전력 수신기에 대한 정보를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 고유 정보에 따라 제n 전력 제어 오프셋의 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만 제n 전력제어 오프셋의 적용 여부 판단은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기의 지원 되는 표준의 무선 전력 전송 절차의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 WPC 표준의 버전 정보에 따라 제n 전력 제어 오프셋의 적용이 필요치 않을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋의 적용 여부 판단을 선택적으로 할 수 있다.After the transition to the power transmission step, the wireless power transmitter may determine whether to apply the nth (n is a natural number) power control offset (S2005). In this case, the wireless power transmitter may determine whether the received power is less than or equal to the first threshold power (S2006). The first threshold power may be a received power value that is insufficient for the battery to be charged due to power consumption due to a predetermined event during wireless charging. In addition, the first threshold power may be a preset power value. In addition, the first threshold power may be 1,500 mW or less. More specifically, the first threshold power may be 1,100 mW. Although not limited thereto, a first threshold voltage or a first threshold current may be used instead of the first threshold power to determine whether the n th power control offset is applied. Also, although not shown, the determination of whether to apply the n-th power control offset may further include determining information on the wireless power receiver of the received identification packet or configuration packet. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the unique information of the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset. In addition, although not shown, determining whether to apply the nth power control offset may further include determining a type of a wireless power transmission procedure of a supported standard of the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The wireless power transmitter may not need to apply the n th power control offset according to the version information of the WPC standard. In this case, the wireless power transmitter may selectively determine whether to apply the n-th power control offset.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력 이하이면 제n(n은 자연수) 전력 제어 오프셋의 적용을 개시할 수 있다(S2008). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 부족하다고 판단하여 제n 전력 제어 오프셋을 적용할 수 있다. If the received power is less than or equal to the first threshold power, the wireless power transmitter may initiate application of the nth (n is a natural number) power control offset (S2008). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is insufficient and apply the n th power control offset.
또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제1 임계전력을 초과하면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 무선 전력 송신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. 즉, 이 경우, S2007에서 S2005로 회귀하는 것이다.In addition, when the received power exceeds the first threshold power, the wireless power transmitter determines that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient, and sets the n-th power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power transmitter. Output power can be controlled without application. That is, in this case, the process returns to S2005 from S2007.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷을 수신할 수 있다(S2009). 상기 제어 오류 패킷은 세류 충전을 위하여 음수의 값인 제어 오류 값을 포함할 수 있다.During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may receive a control error packet (S2009). The control error packet may include a control error value that is a negative value for trickle charge.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 조절 할 수 있다(S2010). 제n 전력 제어 오프셋의 적용은 무선 전력 송신기가 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 더하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 음수의 제어 오류 값에 양수의 제n 전력 제어 오프셋 값만큼 제어 오류 값을 상승시켜 송출 전력을 조절할 수 있다. 또한, 제1 전력 제어 오프셋의 오프셋 값은 제2 전력 제어 오프셋 내지 제n 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값과 차이가 있을 수 있다. 일 예로, 제1 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값은 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋의 전력 제어 오프셋 값보다 클 수 있다. 제1 전력 제어 오프셋 값이 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋의 값보다 큰 이유는 전력 제어 오프셋 적용 시간을 되도록 줄이기 위해서 최초 전력 제어 오프셋 값은 비교적 높은 값이다. 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값이 제1 전력 제어 오프셋의 값보다 작은 이유는 전력 제어 오프셋 적용하는 동안 배터리를 보호하기 위해서이다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값은 +10일 수 있고, 제2 내지 제n 전력 제어 오프셋 값은 +5일 수 있다. 또한, 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 것은 제n-1 전력 제어 오프셋이 적용되는 중 제n-1 전력 제어 오프셋 값에 제n 전력 제어 오프셋 값을 가중하는 것일 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋을 점진적으로 크게 하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 제어 오프셋 값이 +10이고 제2 전력 제어 오프셋 값이 +5이면, 전력 제어 오프셋 적용에 의해 제어 오류 값에 적용되는 값은 +15일 수 있다. 또한 제n 전력 제어 오프셋 적용은 제1 내지 제n 전력 제어 오프셋 값을 누적시킨 값을 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 더할 수 있다. 제n 전력 제어 오프셋을 적용하는 예로, 제어 오류 패킷의 제어 오류 값이 음의 정수인 -100이고, 제n 전력 제어 오프셋 값이 양의 정수인 10 + 5*(n-1)일 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 전력 제어 값을 제어 오류 값인 -100이 아닌 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋 값을 더한 (-100 + 10 + 5*(n-1))으로 하여 송출 전력을 조절할 수 있다. 따라서, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 충전 전력을 제어할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋의 적용에 의한 충전 전력을 제어로 완전 방전된 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 적용하여 송출 전력을 증가시키므로 무선 충전 속도를 높일 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋 값을 점진적으로 적용하여 배터리를 보호할 수 있다.During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may adjust the transmission power by applying the n th power control offset to the control error value of the control error packet (S2010). The application of the n th power control offset may be that the wireless power transmitter adds the n th power control offset value to the control error value of the control error packet. More specifically, the wireless power transmitter may adjust the output power by increasing the control error value by a positive n-th power control offset value to a negative control error value. In addition, the offset value of the first power control offset may be different from the power control offset value of the second to n-th power control offset. For example, the power control offset value of the first power control offset may be greater than the power control offset value of the second to nth power control offset. The reason why the first power control offset value is larger than the second to nth power control offset is that the initial power control offset value is a relatively high value in order to reduce the power control offset application time. The reason why the second to nth power control offset values are smaller than the value of the first power control offset is to protect the battery during power control offset application. For example, the first power control offset value may be +10 and the second to nth power control offset values may be +5. In addition, applying the n th power control offset may be to weight the n th power control offset value to the n th power control offset value while the n th power control offset is applied. In addition, the wireless power transmitter may gradually apply a power control offset. For example, when the first power control offset value is +10 and the second power control offset value is +5, the value applied to the control error value by applying the power control offset may be +15. In addition, the n-th power control offset application may add a value obtained by accumulating the first to n-th power control offset values to the control error value of the control error packet. As an example of applying the n th power control offset, the control error value of the control error packet may be -100, which is a negative integer, and the n th power control offset value may be 10 + 5 * (n-1), which is a positive integer. In this case, the wireless power transmitter may adjust the output power by setting the power control value to (-100 + 10 + 5 * (n-1)) by adding a power control offset value to a control error value other than a control error value of -100. . Therefore, the wireless power transmitter according to another embodiment may control the charging power by applying the nth power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may charge the fully discharged battery by controlling the charging power by applying the n-th power control offset. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may increase the transmission power by applying the n-th power control offset, thereby increasing the wireless charging speed. In addition, the wireless power transmitter according to another embodiment may protect the battery by gradually applying the n-th power control offset value.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 수신 전력 패킷을 수신할 수 있다(S2011). 이 경우, 무선 전력 송신기는 수신된 수신 전력 패킷의 정보를 저장부에 저장 할 수 있다(미도시).During the application of the n th power control offset, the wireless power transmitter may receive the received power packet (S2011). In this case, the wireless power transmitter may store information of the received received power packet in a storage unit (not shown).
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷 수신 여부를 판단할 수 있다(S2012). 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신하면 S2005로 회귀할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 신호 세기 패킷을 수신하면 무선 전력 수신기가 배터리 충전을 위한 충분한 세기의 충전 전력을 공급받지 못하고 있다고 판단하는 것이다. 이에 제한되는 것은 아니고, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별 단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신을 수신할 수 있다.During the application of the n-th power control offset, the wireless power transmitter may determine whether a signal strength packet is received (S2012). The wireless power transmitter may return to S2005 upon receiving the signal strength packet. That is, when the wireless power transmitter receives the signal strength packet, the wireless power transmitter determines that the wireless power receiver does not receive sufficient power for charging the battery. Without being limited thereto, the wireless power transmitter may receive one of a signal strength packet transmitted in the ping step, a configuration packet transmitted in the configuration and identification step, and an identification packet.
제n 전력 제어 오프셋의 적용 중에 무선 전력 송신기는 전력 제어 오프셋 적용 해제 여부를 판단하기 위하여 수신 전력 패킷의 수신 전력이 제2 임계전력 이상인지 판단할 수 있다(S2013). 제2 임계전력은 배터리의 소비전력보다 배터리의 충전전력이 높은 수신 전력 값일 수 있다. 제2 임계전력은 제1 임계전력보다 큰 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 기 설정된 전력 값일 수 있다. 또한, 제2 임계전력은 2,500mW이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 임계전력은 4,500mW일 수 있다. During the application of the nth power control offset, the wireless power transmitter may determine whether the received power of the received power packet is greater than or equal to the second threshold power in order to determine whether to release the power control offset (S2013). The second threshold power may be a reception power value in which the charging power of the battery is higher than that of the battery. The second threshold power may be greater than the first threshold power. In addition, the second threshold power may be a preset power value. In addition, the second threshold power may be 2,500 mW or more. More specifically, the second threshold power may be 4,500 mW.
무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력 이상이면 전력 제어 오프셋의 적용을 해제 할 수 있다 (S2014). 즉, 무선 전력 송신기는 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 충분하다고 판단하여 전력 제어 오프셋의 적용을 해제할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 제공하는 제어 오류 패킷의 제어 오류 값에 전력 제어 오프셋을 적용하지 않고 송출전력을 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 수신 전력이 제2 임계전력을 미만이면, 배터리 충전을 위한 송신 전력의 세기가 여전히 부족하다고 판단하여 S2009 단계로 천이할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 제n 전력 제어 오프셋을 계속해서 적용하는 것이다.If the received power is greater than or equal to the second threshold power, the wireless power transmitter may release the application of the power control offset (S2014). That is, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is sufficient to release the application of the power control offset. In this case, the wireless power transmitter may control the transmission power without applying the power control offset to the control error value of the control error packet provided by the wireless power receiver. In addition, if the received power is less than the second threshold power, the wireless power transmitter may determine that the strength of the transmit power for charging the battery is still insufficient, and may transition to step S2009. In this case, the wireless power transmitter continues to apply the nth power control offset.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
본 발명은 무선 전력 송수신 분야에 이용될 수 있다.The present invention can be used in the field of wireless power transmission and reception.
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