(57)【要約】【課題】  部分的に重なるマルチコイルにおいて、送信コイルの発熱を効率的に低減できる無線電力送信装置を提供すること。【解決手段】  本発明の実施形態に係る無線電力送信装置は、部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、前記送信コイル部を介して感知信号を送出し、前記感知信号に対する応答信号の強度を基に動作コイルの個数を演算し、演算された前記動作コイルの個数を基に前記ファンを制御する制御部とを備えてなり、これにより、送信コイルから発生される熱をより効率的に低減させることができる。【選択図】図７
2020114168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力送信装置であって、
部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、
前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、
前記送信コイル部を介して感知信号を送出し、前記感知信号に対する応答信号の強度を基に動作コイルの個数を演算し、演算された前記動作コイルの個数を基に前記ファンを制御する制御部と、を備えることを特徴とする、無線電力送信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の送信コイルのうち、第１基準強度以上の応答信号を受信した送信コイルを前記動作コイルで演算することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の送信コイルのうち、前記動作コイルが、予め設定された基準個数以上である場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、請求項２に記載の無線電力送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記動作コイルが前記基準個数未満である状態において、少なくともいずれか１つの送信コイルが、前記第１基準強度より大きい第２基準強度以上である場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、請求項３に記載の無線電力送信装置。
【請求項５】
無線電力送信装置であって、
部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、
前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、
前記送信コイル部を介して受信した無線電力受信装置の固有情報を基に前記無線電力受信装置の電力を演算し、演算された前記電力を基に前記無線電力受信装置との通信方法を変更し、前記通信方法の変更可否を基に前記ファンを制御する制御部と、を備えることを特徴とする、無線電力送信装置。
【請求項６】
前記制御部は、インバンド通信にて前記無線電力受信装置と通信する状態で、演算された前記電力が予め設定された基準電力以上である場合、通信方法を変更して、アウトオブバンド通信で前記無線電力受信装置と通信することを特徴とする、請求項５に記載の無線電力送信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記無線電力受信装置との通信方法を変更した場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、請求項５に記載の無線電力送信装置。
【請求項８】
前記送信コイル部は、前記ファンが駆動された状態で、前記無線電力受信装置のセンシングデータを所定周期で受信することを特徴とする、請求項７に記載の無線電力送信装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記センシングデータが予め設定された基準値以上である場合、前記ファンの駆動が維持されるように制御することを特徴とする、請求項８に記載の無線電力送信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記センシングデータが前記基準値未満である場合、前記センシングデータに対応して、前記ファンの回転速度を制御することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１１】
前記センシングデータは、前記無線電力受信装置に備えられた、受信コイルに流れる電流または前記受信コイルの両端電圧であることを特徴とする、請求項８に記載の無線電力送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第１０−２０１９−０００４５８９号（出願日：２０１９年１月１４日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。
〔本発明〕
本発明は、無線電力送信装置に関し、より詳細には、無線電力送信の際、送信コイルから発生される熱をより効率的に低減させることができる無線電力送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に電力を供給するための方法として、商用電源と電子機器に物理的なケーブルまたは電線を連結される端子供給方式がある。このような端子供給方式は、ケーブルまたは電線が相当な空間を占め、整理が容易でなく、断線の危険がある。
【０００３】
最近には、このような問題点を解決するために、無線電力送信方式についての研究が議論されている。
【０００４】
無線電力送信システムは、単一コイルまたはマルチコイルを介して電力を供給する無線電力送信装置と、無線電力送信装置から無線で供給される電力を受信して、これを使用する無線電力受信装置とで構成されることができる。
【０００５】
しかし、送信電力が増加することで、送信コイルの温度が上昇するようになり、特に、大容量の無線電力受信装置の充電時には、発熱による過負荷、製品焼損、爆発などからユーザを保護する必要性がある。
【０００６】
一方、ＫＲ１０−２０１９−０００１１６１に開示された、「無線充電装置」は、無線充電コイルを介して、携帯電話、ノートブックのような携帯用端末を充電する方案を提示する。
【０００７】
しかし、上記の「無線充電装置」は、ノートブックのような大容量端末の充電時に発生する熱を低減するための対策について全く言及していない。
【０００８】
一方、ＫＲ１０−２０１４−００６０７９８に開示された「無線充電装置」は、無線充電装置が充電される機器の温度変化を感知する温度センサを備える構成を開示する。
【０００９】
しかし、温度センサを用いて機器の温度を測定する方式は、製品単価を上昇させ、製品設計を変更しなければならないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、部分的に重なるマルチコイルにおいて、送信コイルの発熱を効率的に低減できる無線電力送信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、無線電力受信装置の電力量によって、通信方法を効率的に可変できる無線電力送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための、本発明の実施形態に係る無線電力送信装置は、部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、前記送信コイル部を介して感知信号を送出し、前記感知信号に対する応答信号の強度を基に動作コイルの個数を演算し、演算された前記動作コイルの個数を基に前記ファンを制御する制御部とを備える。
【００１２】
前記目的を達成するための、本発明の他の実施形態に係る無線電力送信装置は、部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、前記送信コイル部を介して受信した無線電力受信装置の固有情報を基に前記無線電力受信装置の電力を演算し、演算された前記電力を基に前記無線電力受信装置との通信方法を変更し、前記通信方法の変更可否を基に前記ファンを制御する制御部とを備える。
【００１３】
〔本発明の一の態様〕
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔１〕  無線電力送信装置であって、
部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、
前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、
前記送信コイル部を介して感知信号を送出し、前記感知信号に対する応答信号の強度を基に動作コイルの個数を演算し、演算された前記動作コイルの個数を基に前記ファンを制御する制御部と、を備えることを特徴とする、無線電力送信装置。
〔２〕  前記制御部は、前記複数の送信コイルのうち、第１基準強度以上の応答信号を受信した送信コイルを前記動作コイルで演算することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力送信装置。
〔３〕  前記制御部は、前記複数の送信コイルのうち、前記動作コイルが、予め設定された基準個数以上である場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、〔２〕に記載の無線電力送信装置。
〔４〕  前記制御部は、前記動作コイルが前記基準個数未満である状態において、少なくともいずれか１つの送信コイルが、前記第１基準強度より大きい第２基準強度以上である場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、〔３〕に記載の無線電力送信装置。
〔５〕  無線電力送信装置であって、
部分的に重なる複数の送信コイルを備える送信コイル部と、
前記送信コイル部から発生された熱を冷却させるファンと、
前記送信コイル部を介して受信した無線電力受信装置の固有情報を基に前記無線電力受信装置の電力を演算し、演算された前記電力を基に前記無線電力受信装置との通信方法を変更し、前記通信方法の変更可否を基に前記ファンを制御する制御部と、を備えることを特徴とする、無線電力送信装置。
〔６〕  前記制御部は、インバンド通信にて前記無線電力受信装置と通信する状態で、演算された前記電力が予め設定された基準電力以上である場合、通信方法を変更して、アウトオブバンド通信で前記無線電力受信装置と通信することを特徴とする、〔５〕に記載の無線電力送信装置。
〔７〕  前記制御部は、前記無線電力受信装置との通信方法を変更した場合、前記ファンが駆動されるように制御することを特徴とする、〔５〕に記載の無線電力送信装置。
〔８〕  前記送信コイル部は、前記ファンが駆動された状態で、前記無線電力受信装置のセンシングデータを所定周期で受信することを特徴とする、〔７〕に記載の無線電力送信装置。
〔９〕  前記制御部は、前記センシングデータが予め設定された基準値以上である場合、前記ファンの駆動が維持されるように制御することを特徴とする、〔８〕に記載の無線電力送信装置。
〔１０〕  前記制御部は、前記センシングデータが前記基準値未満である場合、前記センシングデータに対応して、前記ファンの回転速度を制御することを特徴とする、〔９〕に記載の無線電力送信装置。
〔１１〕  前記センシングデータは、前記無線電力受信装置に備えられた、受信コイルに流れる電流または前記受信コイルの両端電圧であることを特徴とする、〔８〕に記載の無線電力送信装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係る無線電力送信装置は、動作されるべき動作コイルの個数を演算し、演算された動作コイルの個数を基にファンを効率的に制御できる。
【００１５】
また、無線電力送信装置は、ファンを連続して動作させることでない、動作されるべき動作コイルの個数が基準個数未満である場合、ファンを駆動しないので、ファン駆動による騷音及び消費電力が低減されるという効果がある。
【００１６】
また、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の電力によって動作コイルの個数を可変させるので、無線電力受信装置をより効率的に充電させることができる。
また、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の電力によって動作コイルの個数を可変させるので、様々な電力の無線電力受信装置に互換性を有する。
【００１７】
本発明の他の実施形態に係る無線電力送信装置は、大容量の無線電力受信装置を充電させる場合、アウトオブバンド通信に通信方法を変更するので、インバンド通信で大容量のデータパケットを変調する場合に発生される高周波騷音の問題を解決できる。
【００１８】
また、無線電力送信装置は、大容量の無線電力受信装置を充電させる場合、アウトオブバンド通信に通信方法を変更するので、大容量のデータパケットを送信する場合にも送信速度が遅延されず、通信信頼性が向上することができる。
【００１９】
また、無線電力送信装置は、受信コイルに流れる電流または受信コイルの両端電圧に対応して、適応的にファンの回転速度を制御するので、エネルギー低減効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る無線電力システムの内部ブロック図の一例である。
【図２】図１の無線電力システム内の無線電力送信装置の内部ブロック図である。
【図３】図１の無線電力システム内の無線電力受信装置の内部ブロック図である。
【図４】図２のコイル部の構造を説明するための図である。
【図５】図４のコイル部の階層構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る、無線電力送信方法を説明するための順序図である。
【図７】本発明の実施形態に係る、無線電力送信装置内のファン駆動方法を説明するための順序図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る、無線電力送信装置内のファン駆動方法を説明するための順序図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る、無線電力送信装置内のファン駆動方法を説明するための順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００２２】
以下の説明において使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、単純に本明細書の作成の容易さだけが考慮されて付与されるものであり、それ自体で特に重要な意味または役割を付与するものではない。したがって、前記「モジュール」及び「部」は、互いに混用されて使用されることができる。
【００２３】
第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するのに使用されることができるが、前記構成要素等は、前記用語等により限定されない。前記用語等は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。
【００２４】
本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴や、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものなどの存在、或いは付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る無線電力システムの内部ブロック図の一例である。
【００２６】
図面を参照して説明すれば、無線電力システム１０は、無線で電力を送信する無線電力送信装置１００及び無線送信された電力を受信する無線電力受信装置２００を備えることができる。
【００２７】
無線電力送信装置１００は、コイル１８１の磁場を変化させて、受信コイル２８１に電流が導かれる磁気誘導現象を利用して、無線電力受信装置２００に電力を伝達することができる。このとき、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）またはＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ｍａｔｔｅｒｓ  Ａｌｌｉａｎｃｅ）で定義された電磁気誘導方式の無線充電方式を利用できる。または、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、Ａ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ）で定義された磁気共鳴方式の無線充電方式を利用できる。
【００２８】
無線電力送信装置１００は、無線で電力を送信して、無線電力受信装置２００を充電させることができる。
【００２９】
実施形態によって、１つの無線電力送信装置１００が複数の無線電力受信装置２００を充電することもできる。このとき、無線電力送信装置１００は、時分割方式で複数の無線電力受信装置２００に電力を分配して送信することができるが、これに限定されず、他の一例として、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００別に割り当てられた相違した周波数帯域を用いて複数の無線電力受信装置２００に電力を分配して送信することができる。１つの無線電力送信装置１００に連結可能な無線電力受信装置２００の個数は、無線電力受信装置２００別の要求電力量、無線電力送信装置１００の可用電力量などを考慮して適応的に決定されることができる。
【００３０】
さらに他の実施形態において、複数の無線電力送信装置１００が、少なくともいずれか１つの無線電力受信装置２００を充電することも可能である。この場合、少なくともいずれか１つの無線電力受信装置２００は、複数の無線電力送信装置１００と同時に連結されることができ、連結された無線電力送信装置１００から同時に電力を受信して充電を行うことができる。このとき、無線電力送信装置１００の個数は、無線電力受信装置２００別の要求電力量、無線電力送信装置１００の可用電力量などを考慮して適応的に決定されることができる。
【００３１】
無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００から送信された電力を受信できる。
【００３２】
例えば、無線電力受信装置２００は、モバイルフォン（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）、ノートブックコンピュータ（ｌａｐｔｏｐ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートウォッチ（Ｓｍａｒｔ  ｗａｔｃｈ）のような、ウェアラブルデバイス、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーション、ＭＰ３  ｐｌａｙｅｒ、電動歯ブラシ、照明装置、リモコンでありうるが、本発明は、これに限定されず、バッテリ充電が可能な電子機器であれば十分である。
【００３３】
無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、両方向通信することができる。実施形態によって、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００が、単方向通信または半二重通信することも可能である。
【００３４】
このとき、通信方式は、同じ周波数帯域を使用するインバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方式及び／又は互いに相違した周波数帯域を使用するアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方式でありうる。
【００３５】
一例として、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間に交換される情報は、互いの状態情報、電力使用量情報、バッテリ充電情報、バッテリ出力電圧／電流情報、制御情報などを含むことができる。
【００３６】
図２は、図１の無線電力システム内の無線電力送信装置の内部ブロック図である。
【００３７】
図面を参照して説明すれば、無線電力送信装置１００は、商用交流電源４０５を直流電源に変換するコンバータ１１０と、直流電源を交流電源に変換する無線電力駆動部１７０と、変換された交流電源を用いて無線で電力を送信する送信コイル部１８０と、送信コイル部１８０から発生された熱を冷却させるファン１３１とを備えることができる。
【００３８】
また、無線電力送信装置１００は、電力伝達及び通信のために、無線電力送信装置１００内の内部構成を制御する制御部１６０と、複数のコイル（１８１〜１８４）のうち、少なくとも１つのコイルが含まれるようにコイル組み合わせを生成するコイル組み合わせ生成部１６１と、所定の通信方式により無線電力受信装置２００と通信する第１の通信部１４０及び第２の通信部と、無線電力送信装置１００の駆動のための制御プログラムなどを格納するメモリ１２０とをさらに備えることができる。
【００３９】
無線電力送信装置１００は、直流電源により動作し、この直流電源は、商用交流電源を直流電源に変換するコンバータ１１０により供給されることができる。
【００４０】
コンバータ１１０は、商用交流電源４０５を直流電源に変換して出力することができる。図面では、商用交流電源４０５を単相交流電源として図示しているが、三相交流電源であることもできる。商用交流電源４０５の種類に応じてコンバータ１１０の内部構造も変わることができる。
【００４１】
一方、コンバータ１１０は、スイッチング素子なしにダイオードなどからなり、別のスイッチング動作なしに整流動作を行うこともできる。
【００４２】
例えば、単相交流電源である場合、４個のダイオードがブリッジ形態で使用されることができ、三相交流電源である場合、６個のダイオードがブリッジ形態で使用されることができる。
【００４３】
一方、コンバータ１１０は、例えば、２個のスイッチング素子及び４個のダイオードが連結されたハーフブリッジ型のコンバーターが使用され得るし、三相交流電源の場合、６個のスイッチング素子及び６個のダイオードが使用され得る。
【００４４】
制御部１６０は、無線電力送信の際、コンバータ１１０からの直流電源が無線電力駆動部１７０に供給される場合、電力駆動部１７０を制御して、無線電力受信装置２００に無線で電力を送信することができる。このとき、無線電力駆動部１７０は、直流電源を無線電力送信のための交流電源に変換することができる。
【００４５】
具体的に、制御部１６０は、ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部１６０ａ、ＰＷＭ信号に基づいて、駆動信号Ｓｉｃを生成して出力するドライバ１６０ｂを備えることができる。
【００４６】
制御部１６０は、電力送信量、無線電力駆動部１７０に流れる電流値などに基づいて、ＰＷＭ信号のデューティを決定できる。ＰＷＭ発生部１６０ａは、ＰＷＭ信号のデューティを基にＰＷＭ信号を発生させることができる。ドライバ１６０ｂは、ＰＷＭ信号を基に無線電力駆動部１７０の駆動のための駆動信号Ｓｉｃを出力できる。
【００４７】
無線電力駆動部１７０は、直流電源を交流電源に変換するための少なくとも１つのスイッチング素子（図示せず）を備えることができる。例えば、スイッチング素子がＩＢＧＴである場合、ドライバ１６０ｂでゲート駆動信号が出力されて、スイッチング素子のゲート端子に入力されることができる。また、ゲート駆動信号に応じて、スイッチング素子がスイッチング動作を行うことができる。スイッチング素子のスイッチング動作により直流電源が交流電源に変換されて、送信コイル部１８０に出力されることができる。
【００４８】
一方、実施形態によって、無線電力駆動部１７０が制御部１６０内の構成として含まれることも可能である。
【００４９】
送信コイル部１８０は、複数のコイル（１８１〜１８４、以下、区分の必要がない場合、１８１という）を含むことができる。複数のコイル１８１〜１８４は、部分的に重なることができる。
【００５０】
送信コイル部１８０は、複数のコイル１８１〜１８４から選択されたいずれか１つのコイル組み合わせを介して、無線電力受信装置２００に無線で電力を送信することができる。
【００５１】
複数のコイル１８１〜１８４は、図３の受信コイル２８１との区分のために、複数の送信コイル１８１〜１８４と命名することもできる。
【００５２】
一方、複数の送信コイル１８１〜１８４は、受信コイル２８１と離間しており、漏れインダクタンスが高く、結合係数（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）が低いので、送信効率が低いことができる。
【００５３】
したがって、本発明の無線電力送信装置１００は、送信効率を向上させるために、複数の送信コイル１８１〜１８４の各々にキャパシタを連結して、受信コイル２８１と共振回路を形成させることができる。
【００５４】
送信コイル部１８０は、複数の送信コイル１８１〜１８４と、複数の送信コイル１８１〜１８４に各々接続される複数のキャパシタ素子１８５〜１８８を含むことができる。
【００５５】
複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、複数の送信コイル１８１〜１８４の各々に直列接続されて共振回路を形成できる。
【００５６】
実施形態によって、図２とは異なり、複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、複数の送信コイル１８１〜１８４の各々に並列接続されて共振回路を形成できる。
【００５７】
複数の送信コイル１８１〜１８４及び複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、電力送信の共振周波数を決定できる。
【００５８】
一方、送信コイル部１８０内のキャパシタ素子と、送信コイルが共振回路を形成するので、送信コイル部１８０は、共振回路部と命名することもできる。または、送信コイル部１８０は、コイル部と命名することもできる。
【００５９】
送信コイル部１８０は、複数の送信コイル１８１〜１８４の一側に配置されて、漏洩される磁場を遮蔽する遮蔽材（図４の１９０）をさらに備えることができる。
【００６０】
一方、制御部１６０は、送信コイル部１８０内の複数の送信コイル１８１〜１８４を介して感知信号（図３のＳｄ）を送出し、感知信号Ｓｄに対する応答信号Ｓｒを受信できる。
【００６１】
感知信号Ｓｄは、充電面の物体が無線充電可能な受信機であるか識別するための、デジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｉｎｇ：ＤＰ）信号でありうる。
【００６２】
応答信号Ｓｒは、無線電力受信装置２００に受信された電力の強度を示す信号でありうる。
【００６３】
例えば、応答信号Ｓｒの強度が大きいほど、無線電力受信装置２００に受信される電力が大きいことができる。逆に、応答信号Ｓｒの強度が小さいほど、無線電力受信装置２００に受信される電力が小さいことができる。
【００６４】
制御部１６０は、感知信号Ｓｄを複数の送信コイル１８１〜１８４を介して同時にまたは順次的に送信することができる。
【００６５】
一方、制御部１６０は、送信コイル部１８０内の複数の送信コイル１８１〜１８４を介して、無線電力受信装置２００の固有情報ＲＸＩＤを受信できる。制御部１６０は、固有情報ＲＸＩＤを基に無線電力受信装置２００の電力を演算することができる。
【００６６】
また、制御部１６０は、送信コイル部１８０内の複数の送信コイル１８１〜１８４を介してマックアドレスＭＡＣを受信できる。制御部１６０は、マックアドレスＭＡＣを基に無線電力送信装置２００とペアリングを行うことができる。
【００６７】
また、制御部１６０は、送信コイル部１８０内の複数の送信コイル１８１〜１８４を介してセンシングデータＳｄを所定周期で受信することができる。このとき、センシングデータＳｄは、受信コイル２８１に流れる電流ｉｒ及び／又は受信コイル２８１の両端電圧Ｖｒでありうる。
【００６８】
一方、無線電力送信装置１００で送信される電力量が増加するほど、送信コイル部１８０から発生される熱も増加されることができる。
【００６９】
本発明は、送信コイル部１８０から発生された熱を冷却させるファン１３１を備えることができる。
【００７０】
制御部１６０は、ファン１３１の駆動を制御できる。具体的に、制御部１６０は、ファン１３１の駆動のための制御信号Ｓｉｃをファン１３１に出力することができる。ファン１３１は、制御信号Ｓｉｃを基に駆動されることができる。
【００７１】
制御部１６０は、ファン１３１を駆動または停止させることができる。より詳細には、制御部１６０は、動作コイルが予め設定された個数以上である場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる。
【００７２】
また、制御部１６０は、動作コイルが基準個数未満の場合でも、少なくとも１つのコイルが高速充電モードである場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる。
【００７３】
または、制御部１６０は、無線電力受信装置２００とアウトオブバンド（Ｏｕｔ  Ｏｆ  Ｂａｎｄ：ＯＯＢ）通信する場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる。
【００７４】
また、制御部１６０は、受信コイル２８１に流れる電流または受信コイル２８１両端電圧が基準値以上である場合、ファン１３１の駆動が維持されるように制御し、受信コイル２８１に流れる電流または受信コイル２８１両端電圧が基準値未満である場合、受信コイル２８１に流れる電流または受信コイル２８１両端電圧に対応してファン１３１の回転速度を制御できる。
【００７５】
一方、本発明は、ファンを駆動させるファン駆動部（図示せず）をさらに備えることができ、制御部１６０は、ファン１３１駆動のための制御信号Ｓｉｃをファン駆動部（図示せず）に送信することができる。ファン駆動部（図示せず）は、制御信号Ｓｉｃを基にファンの回転速度を制御できる。
【００７６】
コイル組み合わせ生成部１６１は、複数の送信コイル１８１〜１８４のうち、少なくとも１つのコイルが含まれるようにコイル組み合わせを生成できる。
【００７７】
第１の通信部１４０は、無線電力受信装置２００と第１通信方法で通信することができる。第１の通信部１４０は、無線電力送信装置２００の状態情報、電力制御情報などを所定信号処理して無線電力受信装置２００に送信し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などを受信して、所定信号処理した後、制御部１６０に送信することができる。
【００７８】
第２の通信部１５０は、無線電力受信装置２００と第１通信方法とは相違した第２通信方法で通信することができる。第２の通信部１５０も、無線電力送信装置２００の状態情報、電力制御情報などを所定信号処理して無線電力受信装置２００に送信し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などを受信して、所定信号処理した後、制御部１６０に送信することができる。
【００７９】
第１の通信部１４０及び第２の通信部１５０は、無線電力送信装置１００から送出されるデータ信号及び無線電力受信装置２００から受信されるデータ信号を変復調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）するための、変復調部（図示せず）をさらに備えることができる。
【００８０】
また、第１の通信部１４０及び第２の通信部１５０は、無線電力受信装置２００からのデータ信号をフィルタリングするフィルタ部（図示せず）をさらに備えることができる。このとき、フィルタ部（図示せず）は、帯域通過フィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）を備えることができる。
【００８１】
一方、第１通信方法は、無線電力受信装置２００と同じ周波数帯域を使用するインバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方法でありうるし、第２通信方法は、無線電力受信装置２００と相違した周波数帯域を使用するアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方法でありうる。
【００８２】
無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００の電力情報を基に通信方法を変更できる。
メモリ１２０は、電力送信装置１００の動作のためのプログラムを格納することができる。
また、メモリ１２０は、充電面の物体を感知するために、複数のコイルから送出されるそれぞれの物体感知信号の送出強度を格納することができる。
また、メモリ１２０は、複数のコイルから送出されるそれぞれのコイル選択信号の送出強度を格納することができる。
このとき、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度は、工場校正（ｆａｃｔｏｒｙ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）された信号でありうる。
【００８３】
具体的に、本発明の複数の送信コイル１８１〜１８４は、図４のように、部分的に重なって層を形成するので、それぞれのコイルで、同じ送出強度で物体感知信号及びコイル選択信号を送出する場合、無線電力受信装置２００が配置される充電面でのそれぞれの物体感知信号及びコイル選択信号の強度は相違することができる。
【００８４】
このような、充電面での物体感知信号及びコイル選択信号の強度差は、物体（ｏｂｊｅｃｔ）感知及び動作コイル組み合わせにおいてエラーを起こす恐れがある。
【００８５】
本発明は、このような問題点を解決するために、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度をそれぞれのコイルと、無線電力受信装置２００が配置される充電面との間の距離を補償して設定することができる。
例えば、充電面とコイルとの間の距離が遠いほど、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きいように設定されることができる。
例えば、充電面とコイルとの間の距離が遠いほど、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きいように設定されることができる。
【００８６】
これにより、無線電力受信装置２００が配置される充電面でのそれぞれの物体感知信号の強度は、全て同一でありうる。また、充電面でのそれぞれのコイル選択信号の強度は、全て同一でありうる。一方、補償された物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度は、工場校正（ｆａｃｔｏｒｙ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）された値としてメモリ１２０に格納されることができる。
【００８７】
特に、メモリ１２０は、感知信号に対する応答信号の基準強度を格納することができる。
【００８８】
例えば、メモリ１２０は、電力送信を行う、動作コイルの個数演算に使用される、応答信号の第１基準強度を格納することができる。また、メモリ１２０は、動作コイルが高速充電モードであるか否かを演算するための、応答信号の第２基準強度を格納することができる。
【００８９】
または、メモリ１２０は、通信方法変更の基準になる基準電力を格納することができる。
【００９０】
また、メモリ１２０は、ファン１３１の回転速度制御に使用される、受信コイル２８１に流れる電流または受信コイル２８１の両端電圧の基準値を格納することができる。
制御部１６０は、無線電力送信装置１００の全般的な動作を制御できる。
【００９１】
制御部１６０は、コイル組み合わせ生成部１６１により生成されたコイル組み合わせで、無線電力送信に使用する動作コイル組み合わせを選択し、選択された動作コイル組み合わせを介して無線電力受信装置２００を充電させることができる。
【００９２】
具体的に、制御部１６０は、コイル組み合わせに含まれたコイルを介してコイル選択信号を送出し、コイル選択に対するコイル選択応答信号を受信することができる。
【００９３】
また、制御部１６０は、コイル選択応答信号の強度及び無線電力受信装置２００の充電効率を基にコイル組み合わせのうち、無線電力に使用される動作コイル組み合わせを選択できる。
【００９４】
制御部１６０は、動作コイル組み合わせを介して、無線電力受信装置２００に無線で電力を送信することができる。
【００９５】
一方、コイル組み合わせ生成部１６１は、複数の送信コイル１８１〜１８４を介して物体感知信号を送出し、物体感知信号に対する電流変化量を基に、無効コイルを演算できる。
【００９６】
また、コイル組み合わせ生成部１６１は、複数の送信コイル１８１〜１８４のうち、無効コイルを除き、有効コイル組み合わせを生成できる。
このとき、制御部１６０は、有効コイル組み合わせで、無線電力に使用される動作コイル組み合わせを選択できる。
【００９７】
一方、コイル組み合わせ生成部１６１は、送信コイル部１８０を介して受信された無線電力受信装置２００の固有情報を基に無線電力受信装置２００の電力を演算し、演算された無線電力受信装置２００の電力を基に動作コイル個数を演算することもできる。
また、コイル組み合わせ生成部１６１は、動作コイル個数によってコイル組み合わせを生成できる。
【００９８】
一方、コイル組み合わせ生成部１６１は、図２とは異なり、制御部１６０に含まれる構成でありうる。すなわち、コイル組み合わせ生成部１６１は、制御部１６０の一部構成で実現されることができる。
【００９９】
図３は、図１の無線電力システム内の無線電力受信装置の内部ブロック図である。
【０１００】
図面を参照して説明すれば、無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００から無線電力を受信する電力受信部２８０と、受信された無線電力を整流する整流部２１０と、整流された無線電力を安定化するスイッチングレギュレータ２２０と、スイッチングレギュレータ２２０を制御して、負荷に動作電源を出力するスイッチングレギュレータ制御部２３０とを備えることができる。
【０１０１】
また、無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００と通信するための、第１の通信部２４０及び第２の通信部２５０をさらに備えることができる。
【０１０２】
電力受信部２８０は、送信コイル部１８０から送信された無線電力を受信することができる。このために、電力受信部２８０は、受信コイル２８１を備えることができる。
【０１０３】
受信コイル２８１は、複数の送信コイル１８１〜１８４のうち、いずれか１つのコイルから発生された磁場により誘導起電力が発生され得る。誘導起電力による無線電力が、後述する整流部２１０、スイッチングレギュレータ２２０を通って、無線電力を使用する負荷に直接供給されたり、負荷がバッテリである場合、電力は、バッテリを充電するために用いられることができる。
【０１０４】
受信コイル２８１は、印刷回路基板ＰＣＢに薄膜形態の導電性パターンで形成されることができる。受信コイル２８１は、廃ループ形状であって、受信パッド（図示せず）に印刷されることができる。受信コイル２８１の極性は、同じ方向に極性を有するように巻回する形状でありうる。
【０１０５】
一方、無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００内の送信コイル部１８０と共振回路を形成するための、キャパシタ素子（図示せず）をさらに備えることができる。このとき、キャパシタ素子（図示せず）は、受信コイル２８１に直列または並列接続されることができる。
【０１０６】
一方、無線電力受信装置２００は、受信コイル２８１を介して、無線電力送信装置１００が送信した感知信号Ｓｄを受信することができる。
【０１０７】
また、無線電力受信装置２００は、受信コイル２８１を介して、感知信号Ｓｄに対する応答信号Ｓｒを送出することができる。
【０１０８】
整流部２１０は、無線電力送信装置１００からの無線電力受信の際、受信コイル２８１を介して受信される無線電力を整流できる。整流部２１０は、少なくとも１つのダイオード素子（図示せず）を含むことができる。
【０１０９】
スイッチングレギュレータ２２０は、スイッチングレギュレータ制御部２３０の制御により整流された無線電力を、バッテリに供給される充電電源ｖとして出力することができる。
【０１１０】
スイッチングレギュレータ制御部２３０は、スイッチングレギュレータでレギュレータ制御信号Ｓｒｃを印加して、充電電源ｖが出力されるように制御することができる。
【０１１１】
一方、スイッチングレギュレータ２２０は、スイッチングレギュレータ制御部２３０のレギュレータ制御信号Ｓｒｃに応じてＤＣ−ＤＣコンバーティングを行い、出力電圧を調整できる。スイッチングレギュレータ２２０は、レギュレータ制御信号Ｓｒｃを基に出力電圧を制御して、指定された大きさの電圧を有する充電電源ｖを出力できる。
【０１１２】
一方、無線電力受信装置２００には、別のマイクロプロセッサが含まれず、整流された充電電源ｖがスイッチングレギュレータにより所定大きさの電圧で出力されるときに、スイッチングレギュレータ制御部２３０によりスイッチングレギュレータが制御され得る。無線電力受信装置２００がマイクロプロセッサを備えない場合、ハードウェア構成が単純化され、消費電力が減少する効果がある。
【０１１３】
図４は、図２のコイル部の構造を説明するための図であり、図５は、図４のコイル部の階層構造を示す斜視図である。
図面を参照して説明すれば、本発明の実施形態に係る送信コイル部１８０は、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４を含むことができる。
【０１１４】
送信コイル部１８０が単一の大型コイルでない、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４を備えることで、充電面の自由度を向上させることはもちろん、大型コイルの浮遊磁界（ｓｔｒａｙ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄｓ）による電力効率低減を防止できるようになる。
【０１１５】
第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、互いに一部領域が重なって配置されることができる。具体的に、図４のように、第１のコイル１８１は、第２のコイル１８２と互いに一部領域が重なり、第２のコイル１８２は、第３のコイル１８３と互いに一部領域が重なり、第３のコイル１８３は、第４のコイル１８４と一部領域が重なることができる。
【０１１６】
第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の重ね合わせ領域は、充電不可能な領域であるデッドゾーン（ｄｅａｄ  ｚｏｎｅ）が最小になるように設定されることができる。具体的に、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の重ね合わせ領域は、充電領域中心部のデッドゾーンが最小になるように設定されることができる。
【０１１７】
第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、予め設定された外側長さｈｏ、内側長さｈｉ、外側幅ｗｏ、内側幅ｗｉ、厚さ、及び巻線数で製造されることができる。また、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の外側長さｈｏ、内側長さｈｉ、外側幅ｗｏ、内側幅ｗｉは、同一でありうる。
【０１１８】
一方、第４のコイル１８４は、無線電力受信装置２００に最も近接するように配置されるので、第４のコイル１８４のインダクタンスは、第１ないし第３のコイル１８１〜１８３のインダクタンスより小さく設定されることができる。これは、送信コイル部１８０表面の電力送信量または電力効率を一定にするためである。
【０１１９】
第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、遮蔽材１９０上に配置されることができる。遮蔽材１９０は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）などからなる群より選ばれる１種または２種以上の元素の組み合わせからなるフェライトを含むことができる。遮蔽材１９０は、コイルの一側に配置されて、漏洩される磁場を遮蔽し、磁場の方向性を極大化することができる。
【０１２０】
遮蔽材１９０は、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４が配置された面積より大きい面積で形成されることができる。例えば、図４〜図５のように、遮蔽材１９０は、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の横外側からａ１間隔で延びて形成されることができる。また、遮蔽材１９０は、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の縦外側からａ１間隔で延びて形成されることができる。
【０１２１】
遮蔽材１９０が第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の外側長さより大きく形成されることにより漏洩磁場が低減され、磁場の方向性が極大化され得る。
【０１２２】
一方、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、互いに一部領域が重なって配置されるので、重なっていない領域に浮き上がり現象が生じる可能性がある。例えば、図５において、第１のコイル１８１と第２のコイル１８２とは、互いに一部領域のみ重なるので、重なっていない領域にｄ１の離間距離が発生される可能性がある。
【０１２３】
このような離間距離により、第２のコイル１８２の漏洩磁場が遮蔽されず、無線電力送信装置１００の送信効率が低減することはもちろん、磁場の方向が分散されることができる。また、このような離間距離のため、無線電力送信装置１００が外部衝撃により容易に破損されることができる。
【０１２４】
本発明は、このような問題を解決するために、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４と遮蔽材１９０とが層をなして形成されることができる。
より詳細には、送信コイル部１８０の第１の層ｌｙ１には、基礎（ｂａｓｅ）遮蔽材１９１が配置され得る。
基礎遮蔽材１９１の上側である第２の層ｌｙ２には、第１のコイル１８１と第１の遮蔽材１９２とが配置され得る。
【０１２５】
第１のコイル１８１の上側である第３の層ｌｙ３には、第１のコイル１８１と部分的に重なる、第２のコイル１８２が配置され得る。このとき、第２の層ｌｙ２に配置される第１の遮蔽材１９２が、第１のコイル１８１及び第２のコイル１８２の重ね合わせ構造のために発生される浮き上がり現象を防止するようになる。
【０１２６】
同様に、送信コイル部１８０の第３の層ｌｙ３には、第２のコイル１８２だけでなく、第２の遮蔽材１９３も配置されることができる。
【０１２７】
第２のコイル１８２の上側である第４の層ｌｙ４には、第２のコイル１８２と部分的に重なる、第３のコイル１８３が配置され得る。このとき、第３の層ｌｙ３に配置される第２の遮蔽材１９３が、第２のコイル１８２と第３のコイル１８３との重ね合わせ構造のために発生される浮き上がり現象を防止するようになる。
【０１２８】
また、送信コイル部１８０の第４の層ｌｙ４には、第３のコイル１８３だけでなく、第３の遮蔽材１９４も配置されることができ、第３の遮蔽材１９４は、第３のコイル１８３と第４のコイル１８４との重ね合わせ構造による浮き上がり現象を防止できる。
【０１２９】
また、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、浮き上がり現象なしに、遮蔽材１９０（基礎遮蔽材１９１及び第１の遮蔽材ないし第３の遮蔽材１９２〜１９４を備える。）に接着されなければならないので、遮蔽材の厚さｔｋｆは、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の厚さｔｋｃと同一であることが好ましい。
【０１３０】
一方、図５では、送信コイル部１８０の各層（ｌａｙｅｒ）が離間したことと図示するが、これは、説明の便宜のためのものであり、送信コイル部１８０の各層は、互いに密着されることができる。
【０１３１】
送信コイル部１８０が図５のように配置されることにより、部分的に重なる、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の浮き上がり現象が防止され、外部衝撃から第１ないし第４のコイル１８１〜１８４の離脱を防止できる。
また、それぞれのコイルの一側に遮蔽材１９０が配置されるので、漏洩磁場が遮蔽され、磁場の方向をより集中させて、送信効率が上昇され得る。
また、それぞれのコイル間に遮蔽材１９０が配置されることにより、マルチコイルから発生される熱をより容易に低減させることができる。
【０１３２】
一方、第１ないし第４のコイル１８１〜１８４は、説明の便宜のために図示しなかったケースに収容されることができる。ケースの一側面には、無線電力受信装置２００が置かれ得る。無線電力受信装置２００がケースの一側面に置かれる場合、送信コイル部１８０が無線で電力を送信して、無線電力受信装置２００を充電させるので、無線電力受信装置２００が置かれるケースの一側面を充電面と命名することができる。また、充電面とインターフェース表面は、混用して使用されることができる。
図６は、本発明の実施形態に係る、無線電力送信方法を説明するための順序図である。
【０１３３】
図面を参照して説明すれば、無線電力送信は、選択ステップ（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６１０）、ピングステップ（ｐｉｎｇ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６２０）、識別及び構成ステップ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６３０）、ハンドオーバーステップ（ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６４０）、交渉ステップ（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６５０）、補正ステップ（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６６０）、電力送信ステップ（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６７０）、及び再交渉ステップ（ｒｅ−ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ  ｐｈａｓｅ、Ｓ６８０）を含むことができる。
【０１３４】
まず、選択ステップ（Ｓ６１０）において、無線電力送信装置１００は、感知領域内に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するか否かを感知できる。
【０１３５】
無線電力送信装置１００は、感知領域内に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するか否かを感知するために、物体感知信号に対する電力変化（例えば、コイルの電流変化）に基づいて、充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するか否かを感知できる。このとき、物体感知信号は、極めて短いパルスのアナログピング（Ａｎａｌｏｇ  Ｐｉｎｇ：ＡＰ）信号でありうる。無線電力送信装置１００は、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が感知されるまで所定周期でアナログピングＡＰ信号を送出できる。
【０１３６】
無線電力送信装置１００が複数の送信コイル１８１〜１８４を備える場合、無線電力送信装置１００は、物体感知信号を複数の送信コイル１８１〜１８４を介して所定順序で送出し、それぞれの物体感知信号に対するコイルの電流変化量を基に、充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するか否かを感知できる。
【０１３７】
具体的に、無線電力送信装置１００は、電流変化量が予め設定された電流変化量以上である場合、当該コイルに対応する充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在すると演算することができる。このとき、当該コイルを後述する有効コイル組み合わせに使用される有効コイルと命名することができる。
【０１３８】
無線電力送信装置１００は、選択ステップ（Ｓ６１０）において、充電領域に異物が存在するか否かを演算できる。異物は、コイン、キーなどを含む金属性物体でありうるし、このような異物は、ＦＯ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ｏｂｊｅｃｔ）と命名することができる。
【０１３９】
選択ステップ（Ｓ６１０）において、無線電力送信装置１００は、感知領域内の物体（ｏｂｊｅｃｔ）の配置または除去を持続的に感知することができる。また、選択ステップ（Ｓ６１０）において、無線電力送信装置１００が感知領域内の物体（ｏｂｊｅｃｔ）を感知した場合、ピングステップ（Ｓ６２０）に遷移することができる。
【０１４０】
無線電力送信装置１００が物体（ｏｂｊｅｃｔ）を感知した場合、無線電力送信装置１００は、ピングステップ（Ｓ６２０）において、無線電力受信装置２００を活性化（ａｗａｋｅ）させ、感知された物体（ｏｂｊｅｃｔ）が無線電力受信装置２００であるかを識別するための受信装置感知信号Ｓｄを送信することができる。このとき、受信装置感知信号は、デジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｉｎｇ：ＤＰ）信号でありうる。
【０１４１】
デジタルピングＤＰ信号は、無線電力受信装置２００との通信設定を試みるために、アナログピングＡＰ信号に比べてデューティが大きく設定され得る。
【０１４２】
無線電力受信装置２００は、デジタルピングＤＰ信号を変調し、変調されたデジタルピングＤＰ信号を無線電力送信装置１００に送信することができる。このとき、変調されたデジタルピングＤＰ信号を応答信号Ｓｒといえる。応答信号Ｓｒは、無線電力受信装置２００に受信された電力の強度を示す信号でありうる。
【０１４３】
無線電力送信装置１００は、変調されたデジタルピングＤＰ信号を復調し、復調されたデジタルピングＤＰ信号から、受信装置感知信号に対する応答に該当するデジタル形態の感知データを取得できる。
無線電力送信装置１００は、デジタル形態の感知データから、電力送信の対象になる無線電力受信装置２００を認知できる。
【０１４４】
無線電力送信装置１００は、ピングステップ（Ｓ６２０）において、無線電力受信装置２００を識別した場合、識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）に遷移することができる。
【０１４５】
または、無線電力送信装置１００は、ピングステップ（Ｓ６２０）において、デジタル形態の感知データを受信できなかった場合、再度選択ステップ（Ｓ６１０）に遷移することができる。
【０１４６】
識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）において、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００が送信する識別情報、電力情報などを受信して、電力伝達が効率的になされるように制御することができる。
まず、識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）において、無線電力受信装置２００は、識別データを送信することができる。
【０１４７】
識別データには、無線電力送信規約のバージョン情報、無線電力受信装置２００の製造社情報、基本装置識別子情報、拡張装置識別子の有無を表す情報などが含まれ得る。
【０１４８】
また、識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）において、無線電力受信装置２００は、電力データを送信することができる。
電力データには、無線電力受信装置２００の最大電力に関する情報、残余電力に関する情報、電力クラス情報などが含まれ得る。
無線電力送信装置１００は、識別データ及び電力データを基に無線電力受信装置２００を識別し、無線電力受信装置２００の電力情報を取得できる。
【０１４９】
無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００を識別し、無線電力受信装置２００の電力情報を取得した場合、ハンドオーバーステップ（Ｓ６３０）に遷移することができる。
【０１５０】
または、無線電力送信装置１００は、識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）において、識別データ及び／又は電力データを受信できなかった場合、選択ステップ（Ｓ６１０）に遷移することができる。
【０１５１】
無線電力送信装置１００は、ハンドオーバーステップ（Ｓ６４０）において、無線電力受信装置２００との通信方法変更可否を演算できる。
【０１５２】
具体的に、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００とインバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方法にて通信する状態で、選択ステップ（Ｓ６１０）、ピングステップ（Ｓ６２０）、または識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）のうち、少なくともいずれか１つのステップで取得した無線電力受信装置２００の電力情報を基にインバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信を維持するか否か、またはアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方法に変更するか否かを演算できる。
【０１５３】
一方、無線電力送信装置１００は、識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）またはハンドオーバーステップ（Ｓ６４０）で受信された交渉フィールド（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ）値に基づいて、交渉ステップ（Ｓ６５０）への進入が必要であるか否かを演算できる。
【０１５４】
無線電力送信装置１００は、演算結果、交渉が必要な場合、交渉ステップ（Ｓ６５０）に遷移して、異物検出（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＦＯＤ）手順を行うことができる。
また、無線電力送信装置１００は、演算結果、交渉が不要な場合、直ちに電力送信ステップ（Ｓ６７０）に遷移することもできる。
【０１５５】
無線電力送信装置１００は、選択ステップ（Ｓ６１０）または交渉ステップ（Ｓ６５０）において、演算された充電面の異物存在可否を基に補正ステップ（Ｓ６６０）進入可否を決定できる。
無線電力送信装置１００は、異物が検出されなかった場合、補正ステップ（Ｓ６６０）を経て、電力送信ステップ（Ｓ６７０）に遷移することができる。
または、無線電力送信装置１００は、異物が検出された場合、電力送信を行わずに、選択ステップ（Ｓ６１０）に遷移することもできる。
【０１５６】
補正ステップ（Ｓ６６０）において、無線電力送信装置１００は、無線電力送信装置１００の送信電力と、無線電力受信装置２００の受信電力との差を基に電力損失を演算できる。
電力送信ステップ（Ｓ６７０）において、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００に電力を送信することができる。
【０１５７】
電力送信ステップ（Ｓ６７０）において、無線電力送信装置１００は、電力を送信する途中に、無線電力受信装置２００から電力制御情報を受信し、受信した電力制御情報に対応して、コイルに印加される電力の特性を調整できる。
【０１５８】
電力送信ステップ（Ｓ６７０）において、無線電力送信装置１００は、所望しなかったデータを受信したり（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ  ｄａｔａ）、予め設定された時間の間、所望のデータ、例えば、電力制御情報を受信できなかったり（ｔｉｍｅ  ｏｕｔ）、予め設定された電力送信契約に対する違反が発生されたり（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｎｔｒａｃｔ  ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）、充電が完了した場合、選択ステップ（Ｓ６１０）に遷移することができる。
【０１５９】
また、電力送信ステップ（Ｓ６７０）において、無線電力送信装置１００は、無線電力送信装置１００または無線電力受信装置２００の状態変化などによって電力送信交渉を再構成する必要がある場合、再交渉ステップ（Ｓ６８０）に遷移することができる。このとき、無線電力送信装置１００は、再交渉が正常に完了すれば、電力送信ステップ（Ｓ６７０）に回帰することができる。
【０１６０】
図７は、本発明の実施形態に係る、無線電力送信装置内のファン駆動方法を説明するための順序図である。
図面を参照して説明すれば、図７において、制御部１６０は、送信コイル部１８０を介して感知信号Ｓｄを送出できる（Ｓ７１０）。
【０１６１】
制御部１６０は、図６のピングステップ（Ｓ６２０）において、感知信号Ｓｄを送出できる。
感知信号Ｓｄは、充電面に物体が無線充電可能な受信機であるか識別するためのデジタルピングＤＰ信号でありうる。
制御部１６０は、送信コイル部１８０を介して感知信号Ｓｄに対する応答信号Ｓｒを受信できる（Ｓ７２０）。
制御部１６０は、感知信号Ｓｄに対する応答信号Ｓｒの強度を基に動作コイルの個数を演算できる。
まず、制御部１６０は、感知信号Ｓｄに対する応答信号Ｓｒの強度を演算できる（Ｓ７３０）。
応答信号Ｓｒは、無線電力受信装置２００に受信された電力の強度を示す信号でありうる。
【０１６２】
例えば、応答信号Ｓｒの強度が大きいほど、無線電力受信装置２００に受信される電力が大きいことができる。逆に、応答信号Ｓｒの強度が小さいほど、無線電力受信装置２００に受信される電力が小さいことができる。
【０１６３】
一方、本発明は、複数の送信コイル１８１〜１８４を含むので、無線電力受信装置２００との整列（ａｌｉｇｎ）可否によって、無線電力送信に使用される動作コイルを選択する必要がある。
【０１６４】
本発明の制御部１６０は、応答信号Ｓｒの強度を基に無線電力送信に使用される動作コイルを演算できる。
制御部１６０は、複数の送信コイル１８１〜１８４のうち、第１基準強度以上の応答信号を受信した送信コイルを動作コイルとして演算することができる。
【０１６５】
第１基準強度は、送信コイルと受信コイル２８１の整列（ａｌｉｇｎ）の際、送信コイルが受信した、応答信号Ｓｒの強度を基に適宜設定されることができる。
【０１６６】
次に、制御部１６０は、動作コイルをカウントして、無線電力送信に使用される動作コイルの総個数を演算できる（Ｓ７４０）。
【０１６７】
一方、無線電力受信装置２００の電力が大きくなるほど、すなわち、電力送信量が大きくなるほど、動作コイルの個数が増加し、これにより、送信コイル部１８０の温度も増加されることができる。
このとき、送信コイル部１８０に対する適切な温度制御を行わない場合、発熱による爆発、火災危険が存在する。
これにより、本発明の制御部１６０は、演算された動作コイルの個数を基にファン１３１を制御することができる。
具体的に、制御部１６０は、動作コイルの個数が基準個数以上であるか否かを演算できる（Ｓ７５０）。
【０１６８】
基準個数は、無線で送信される電力量を基に適宜設定されることができる。例えば、送信コイル部１８０が第１ないし第４の送信コイル１８１〜１８４を備える場合、基準個数は２個でありうる。このとき、送信される電力量は、３０Ｗでありうる。
【０１６９】
制御部１６０は、複数の送信コイル１８１〜１８４のうち、動作コイルが予め設定された基準個数以上である場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる（Ｓ７８０）。
【０１７０】
例えば、送信コイル部１８０が第１ないし第４の送信コイル１８１〜１８４を備え、動作コイルが２個以上である場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる。
【０１７１】
一方、動作コイルが予め設定された個数未満である場合でも、無線電力送信装置１００が高速で無線電力受信装置２００を充電する場合、送信コイル部１８０の温度が急激に上昇され得る。
【０１７２】
例えば、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００がＷＰＣによる、ＥＰＰ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｒｏｆｉｌｅ）認証を受けた状態で、無線電力送信装置１００が高速で無線電力受信装置２００を充電する場合、送信コイル部１８０の温度が急激に上昇され得る。
【０１７３】
したがって、無線電力受信装置２００の高速充電時にも、送信コイル部１８０の温度を下降させる必要がある。
制御部１６０は、動作コイルが基準個数未満である状態で、ファン駆動が必要であるか否かを演算できる（Ｓ７６０）。
【０１７４】
制御部１６０は、動作コイルが基準個数未満である状態で少なくともいずれか１つの送信コイルが第１基準強度より大きい第２基準強度以上である場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる（Ｓ７８０）。
【０１７５】
高速充電では、受信された電力の強度も大きくなるので、無線電力送信装置１００が受信した応答信号Ｓｒの強度も大きいことができる。したがって、制御部１６０は、応答信号Ｓｒの強度が第１基準強度より大きい第２基準強度である場合、無線電力受信装置２００が高速充電を支援することと演算することができる。
【０１７６】
制御部１６０は、無線電力受信装置２００を高速で充電する場合、動作コイルの個数が基準個数未満である場合でも、ファン１３１を駆動させることができる。
【０１７７】
例えば、送信コイル部１８０が第１ないし第４の送信コイル１８１〜１８４を備え、動作コイルが１個である場合にも、送信コイル部１８０が高速で無線電力受信装置２００を充電するならば、制御部１６０は、ファン１３１を駆動させることができる。一方、基本充電モードで、それぞれの送信コイルから送信される電力量が１５Ｗである場合、高速充電モードで、それぞれの送信コイルから送信される電力量は、２４Ｗでありうる。
【０１７８】
一方、制御部１６０は、動作コイルが基準個数未満である状態で全ての送信コイルが第２基準強度未満である場合、ファン１３１が停止するように制御することができる（Ｓ７７０）。
【０１７９】
上記のように、本発明は、温度センサなしにも、動作コイルの個数及び充電モードによってファン１３１を制御して、送信コイル部１８０の発熱による火災、爆発危険を除去できる。
【０１８０】
図８〜図９は、本発明の他の実施形態に係る、無線電力送信装置内のファン駆動方法を説明するための順序図である。
図面を参照して説明すれば、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００とインバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方法で通信することができる。
【０１８１】
無線電力送信装置１００は、インバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信の際、各種制御情報が含まれた第１の送信対象パケットをＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）通信方式により変調し、無線電力送信装置１００に送信することができる。
【０１８２】
また、無線電力受信装置１００は、インバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信の際、第２の送信対象パケットをＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）通信方式により変調し、無線電力受信装置２００に送信することができる。
第２の送信対象パケットには、受信コイル２８１に印加される電流強度情報、負荷の要求電力情報、受信電力強度情報、状態情報などが含まれ得る。
第２の送信対象パケットには、無線電力受信装置２００の固有情報ＲＸＩＤが含まれ得る。
【０１８３】
一方、ＦＳＫ通信方式は、数バイト（ｂｙｔｅ）の送信対象パケットを送信するのに有利ではあるが、送信対象パケットの容量が大きくなるほど、送信速度が減少されるという問題がある。
【０１８４】
特に、無線電力受信装置２００の電力が大きくなるほど、無線電力受信装置２００の認証または制御のために送信されるべきデータ容量も増加するので、大容量の無線電力受信装置２００の場合、通信時間が増加され得る。このような通信時間の増加は、つまり、充電時間の増加をもたらす可能性がある。
このような問題を解決するために、制御部１６０は、無線電力受信装置２００の充電電力によって通信方法を可変できる。
まず、送信コイル部１８０は、無線電力受信装置２００から固有情報ＲＸＩＤを受信できる（Ｓ８１０）。
【０１８５】
無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００の要請または周期的にインバンド通信方法を介して、無線電力受信装置２００の固有情報ＲＸＩＤを送信できる。固有情報ＲＸＩＤには、無線電力受信装置２００の製品情報、特に、充電電力情報などが含まれ得る。
【０１８６】
例えば、無線電力受信装置２００が移動端末機である場合、無線電力受信装置２００の充電電力は、１５Ｗでありうる。または、移動端末機が高速充電を支援する場合、充電電力は、２４Ｗでありうる。
【０１８７】
無線電力送信装置１００は、図６の選択ステップ（Ｓ６１０）、ピングステップ（Ｓ６２０）、または識別及び構成ステップ（Ｓ６３０）のうち、少なくとも１つのステップで固有情報ＲＸＩＤを受信することができる。
【０１８８】
制御部１６０は、送信コイル部１８０を介して受信した、無線電力受信装置２００の固有情報ＲＸＩＤを基に無線電力受信装置２００の電力を演算できる（Ｓ８２０）。このとき、電力は、無線電力受信装置２００の充電電力を意味できる。
制御部１６０は、演算された電力を基に、無線電力受信装置２００との通信方法を変更できる。
具体的に、制御部１６０は、演算された電力が基準電力に含まれるか否かを演算できる（Ｓ８３０）。
【０１８９】
基準電力は、無線電力受信装置２００の充電電力増加による通信負荷を考慮して適宜設定されることができる。例えば、基準電力は、３０Ｗでありうる。
制御部１６０は、通信方法の変更可否を基にファン１３１を制御できる。
制御部１６０は、演算された電力が基準電力未満である場合、インバンド（ｉｎｂａｎｄ）通信を維持できる（Ｓ８４０）。
例えば、制御部１６０は、演算された電力が３０Ｗ未満である場合、インバンド通信を維持できる。
このとき、制御部１６０は、第１の通信部１４０を介して、インバンド通信で無線電力受信装置２００と通信することができる。
【０１９０】
第１の通信部１４０は、無線電力送信装置２００の状態情報、電力制御情報などを所定信号処理して、無線電力受信装置２００にインバンド通信で送信し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などをインバンド通信で受信して、所定信号処理した後、制御部１６０に送信することができる。
実施形態によって、第１の通信部１４０は、制御部１６０の一部構成として含まれることもできる。
【０１９１】
制御部１６０は、無線電力受信装置２００とインバンド通信する場合、ファン１３１が停止するように制御することができる。
【０１９２】
一方、制御部１６０は、インバンド通信にて無線電力受信装置２００と通信する状態で、無線電力受信装置２００の充電電力が基準電力以上である場合、通信方法を変更して、無線電力受信装置２００とアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信することができる（Ｓ８６０）。
例えば、制御部１６０は、演算された電力が３０Ｗ以上である場合、通信方法を変更して、無線電力受信装置２００とアウトオブバンド通信することができる。
制御部１６０は、第２の通信部１５０を介して、アウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信で無線電力受信装置２００と通信することができる。
【０１９３】
第２の通信部１５０は、無線電力送信装置２００の状態情報、電力制御情報などを所定信号処理して無線電力受信装置２００にアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信で送信し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などをアウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信で受信して、所定信号処理した後、制御部１６０に送信することができる。
【０１９４】
アウトオブバンド（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信は、ブルートゥース（登録商標）通信、またはＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）通信、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）通信、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信のうち、いずれか１つでありうる。
【０１９５】
第２の通信部１５０は、モジュール形態で無線電力送信装置１００に備えられることができる。
【０１９６】
例えば、ＢＬＥ通信モジュールが、無線電力送信装置１００内で制御部１６０と電気的に連結されることができる。このとき、制御部１６０は、インバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信で、無線電力受信装置２００のデバイス住所を受信し、デバイス住所を基に前記無線電力受信装置とペアリングを行うことができる。デバイス住所は、Ｓ８１０ステップで受信された無線電力受信装置２００の固有情報ＲＸＩＤに含まれることができる。
【０１９７】
また、制御部１６０は、無線電力受信装置２００とペアリングされた場合、通信方法を変更して、無線電力受信装置２００とＢＬＥ通信することができる。
制御部１６０は、無線電力受信装置２００との通信方法を変更した場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる（Ｓ８７０）。
制御部１６０は、無線電力受信装置２００とアウトオブバンド通信する場合、ファン１３１が駆動するように制御することができる。
【０１９８】
一方、ファン１３１が駆動された状態で、無線電力受信装置２００の充電が進まれることにより、受信コイル２８１に流れる電流及び／又は受信コイル２８１の両端電圧が次第に減少されることができる。これにより、送信コイル部１８０の温度も減少されることができる。
【０１９９】
受信コイル２８１に流れる電流及び／又は受信コイル２８１の両端電圧が次第に減少されるにもかかわらず、制御部１６１がファン１３１を最大の速度で駆動させる場合、消費電力はもちろん、騷音が増加されるという問題点がある。
これにより、本発明は、受信コイル２８１に流れる電流及び／又は受信コイル２８１の両端電圧に対応してファン１３１の回転速度を制御できる。
具体的に、無線電力受信装置２００は、受信コイル２８１に流れる電流及び／又は受信コイル２８１の両端電圧を感知できる。
【０２００】
無線電力受信装置２００は、受信コイル２８１に流れる電流及び／又は受信コイル２８１の両端電圧をセンシングデータとして、無線電力送信装置１００に送信することができる。
無線電力受信装置２００は、アウトオブバンド通信でセンシングデータを無線電力送信装置１００に送信することができる。
【０２０１】
送信コイル部１８０は、ファン１３１が駆動された状態で、無線電力受信装置２００のセンシングデータを所定周期で受信することができる（Ｓ９１０）。
送信コイル部１８０は、無線電力受信装置２００とのアウトオブバンド通信を介して、センシングデータを所定周期で受信することができる。
制御部１６０は、センシングデータが基準値以上であるか否かを演算できる（Ｓ９３０）。
【０２０２】
このとき、基準値は、送信コイル部１８０の温度によって適宜設定されることができる。基準値は、実験により導き出されるものであって、メモリ１２０に格納されることができる。
制御部１６０は、センシングデータが予め設定された基準値以上である場合、ファン１３１の駆動が維持されるように制御することができる。
制御部１６０は、センシングデータが基準値未満である場合、センシングデータに対応してファン１３１の回転速度を制御できる（Ｓ９５０）。
例えば、制御部１６０は、センシングデータ（電圧及び／又は電流）が小さくなるほど、ファン１３１が低速で駆動されるように制御することができる。
【０２０３】
一方、本発明の制御部１６０は、電力送信装置１００に備えられたプロセッサが読み取ることのできる記録媒体にプロセッサが読み取ることのできるコードとして実現することが可能である。プロセッサが読み取ることのできる記録媒体は、プロセッサにより読み取られることができるデータが格納されるあらゆる種類の記録装置を含む。プロセッサが読み取ることのできる記録媒体の例では、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置などがあり、また、インターネットを介しての送信などのようなキャリアウェーブの形態で実現されることも含む。また、プロセッサが読み取ることのできる記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でプロセッサが読み取ることのできるコードが格納され、実行されることができる。
【０２０４】
また、以上では、本発明の好ましい実施形態について図示し、説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者により様々な変形実施が可能であることはもちろん、このような変形実施等は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならないであろう。
【符号の説明】
【０２０５】
１０  無線電力システム
１００  無線電力送信装置
１４０  第１の通信部
１５０  第２の通信部
１６０  制御部
１８０  送信コイル部
２００  無線電力受信装置
【図１】
2020114168.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020114168.tif 000009
【図８】
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【図９】
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