(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力受信装置に無線で電力を伝送する無線電力送信装置であって、
電力ソースから供給された電力を共振を用いて上記無線電力受信装置に伝送する送信部と、
前記電力ソースから前記送信部を見た入力インピーダンスを測定し、前記測定された入力インピーダンスから得られた位相差を用いて前記無線電力受信装置の出力インピーダンス変化を検出する検出部と、
を含むことを特徴とする、無線電力送信装置。
【請求項２】
前記検出部は、
前記測定された入力インピーダンスを用いて前記無線電力送信装置の入力電圧と入力電流との位相差を検出し、前記検出された位相差を用いて前記無線電力受信装置の出力インピーダンス変化を検出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】
前記無線電力受信装置は、
前記送信部から共振を用いて電力を受信する受信部と、
前記受信部で受信した電力を負荷端に伝達し、前記出力インピーダンスを変化させるインピーダンス可変部と、を含み、
前記出力インピーダンスは、
前記無線電力受信装置の受信部から前記インピーダンス可変部を見たインピーダンスであ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４】
前記位相差は、
０度または９０度のうち、いずれか１つの値を有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５】
前記送信部は、
前記電力ソースから電力を受信する送信誘導コイルと、
前記送信誘導コイルから電磁気誘導により受信された電力を共振を用いて前記無線電力受信装置に電力を伝達する送信共振コイルと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線電力送信装置。
【請求項６】
前記検出された位相差に基づいて前記無線電力受信装置の状態情報を判断する状態情報判断部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の無線電力送信装置。
【請求項７】
前記判断された状態情報に従って前記電力ソースを制御して前記無線電力受信装置に伝達する電力を調節する電力調節部をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の無線電力送信装置。
【請求項８】
無線電力送信装置から無線で電力を受信する無線電力受信装置であって、
前記無線電力受信装置の出力インピーダンスを変化させるインピーダンス可変部と、
前記出力インピーダンスの変化に応じて電力を前記無線電力送信装置から共振を用いて受信する受信部とを含み、
前記出力インピーダンスの変化は、無線電力送信装置によって無線電力送信装置の入力電圧と入力電流との位相差を用いて検出されることを特徴とする無線電力受信装置。
【請求項９】
前記出力インピーダンスは、
前記受信部から前記インピーダンス可変部を見たインピーダンスであることを特徴とする、請求項８に記載の無線電力受信装置。
【請求項１０】
前記インピーダンス可変部は、
スイッチ及び前記スイッチに連結されたキャパシタを含み、
前記スイッチの短絡及び開放を通じて前記出力インピーダンスを変化させることを特徴とする、請求項８に記載の無線電力受信装置。
【請求項１１】
前記受信部は、
前記無線電力送信装置から共振を用いて電力を受信する受信共振コイルと、
前記受信共振コイルから電磁気誘導により電力を受信する受信誘導コイルと、
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の無線電力受信装置。
【請求項１２】
前記無線電力受信装置は、
前記出力インピーダンスを変化させて自身の状態情報を前記無線電力送信装置に伝送することを特徴とする、請求項８に記載の無線電力受信装置。
【請求項１３】
前記無線電力受信装置の状態情報は、前記無線電力受信装置の現在充電量情報、充電が完了したことを知らせる充電完了情報のうちのいずれか１つを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の無線電力受信装置。
【請求項１４】
無線電力送信装置及び前記無線電力受信装置から無線で電力を受信する無線電力受信装置を含む無線電力伝送システムの電力伝送方法であって、
前記無線電力受信装置の出力インピーダンスを変化させるステップと、
前記出力インピーダンスの変化に応じて前記無線電力送信装置の入力インピーダンスを検出するステップと、
前記入力インピーダンスを用いて無線電力送信装置の入力電圧と入力電流との位相差を検出するステップと、
前記位相差に基づいて前記出力インピーダンスの変化を検出するステップと、
を含むことを特徴とする、無線電力伝送システムの電力伝送方法。
【請求項１５】
前記出力インピーダンスを可変させるステップは、
前記無線電力受信装置に備えられたスイッチ及びキャパシタを用いて前記出力インピーダンスを可変させるステップを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の無線電力伝送システムの電力伝送方法。
【請求項１６】
前記検出された出力インピーダンスの変化に基づいて前記無線電力受信装置の状態情報を判断するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の無線電力伝送システムの電力伝送方法。
【請求項１７】
前記判断された無線電力受信装置の状態情報に従って前記無線電力受信装置に共振を用いて電力を伝送するステップを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の無線電力伝送システムの電力伝送方法。
【請求項１８】
請求項１４乃至請求項１７のうちのいずれか１項に記載された無線電力伝送システムの電力伝送方法を遂行するためのプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力送信装置、無線電力受信装置、及び無線電力伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線で電気エネルギーを所望の機器に伝達する無線電力伝送技術（wireless power transmissionまたはwireless energy transfer）は、既に１８００年代に電磁気誘導原理を用いた電気モータや変圧器が使われ始めて、その後にはラジオ波やレーザーのような電磁波を放射して電気エネルギーを伝送する方法も試みられた。私達がよく使用する電動歯ブラシや一部の無線カミソリも実際は電磁気誘導原理により充電される。現在まで無線方式によるエネルギー伝達方式は、磁気誘導、共振、及び短波長無線周波数を用いた遠距離送信技術などがある。
【０００３】
最近、このような無線電力伝送技術のうち、共振を用いたエネルギー伝達方式がたくさん使われている。
【０００４】
共振を用いた無線電力伝送システムは、送信側と受信側に形成された電気信号がコイルを通じて無線で伝えられるため、ユーザは携帯用機器のような電子機器を難無く充電することができる。
【０００５】
また、無線電力送信装置は無線電力受信装置の状態情報を受信して電力伝送を遂行することができる。無線電力受信装置から無線電力送信装置にデータを伝送するために別途の通信チャンネルや手段を具備することは多くの費用がかかるので、負荷変調（Load Modulation）方式を使用する。負荷変調（Load Modulation）方式は、無線電力受信装置の負荷（インピーダンス）を変更させて無線電力送信装置側の入力インピーダンスが変更されることを認知する方式である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、既存の負荷変調（Load Modulation）方式は、磁気誘導型無線電力伝送システムに限定されている。
【０００７】
本発明は、入力インピーダンスの位相を検出して無線電力受信装置の情報が分かる共振基盤の無線電力送信装置、無線電力受信装置、及び無線電力伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に従う無線電力受信装置に無線で電力を伝送する無線電力送信装置は、電力ソースから供給された電力を共振を用いて上記無線電力受信装置に伝送する送信部、及び上記電力ソースから上記送信部を眺めた入力インピーダンスを測定し、上記測定された入力インピーダンスを用いて上記無線電力受信装置の出力インピーダンス変化を検出する検出部を含む。
【０００９】
本発明の実施形態に従う無線電力送信装置から無線で電力を受信する無線電力受信装置は、上記無線電力送信装置の入力インピーダンスを可変させるために上記無線電力受信装置の出力インピーダンスを可変させるインピーダンス可変部、及び上記出力インピーダンスの可変に従う電力を上記無線電力送信装置から共振を用いて受信する受信部を含む。
【００１０】
本発明の実施形態に従う無線電力送信装置及び上記無線電力受信装置から無線で電力を受信する無線電力受信装置を含む無線電力伝送システムの電力伝送方法は、上記無線電力受信装置の出力インピーダンスを可変させるステップ、上記出力インピーダンスの可変に従う上記無線電力送信装置の入力インピーダンスを検出するステップ、及び上記検出された入力インピーダンスに基づいて上記出力インピーダンスの変化を検出するステップを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、出力インピーダンスを可変させることによって変更される入力インピーダンスの位相を通じて無線電力受信装置の状態情報を把握することができ、それによって電力伝送を遂行して、別途の通信手段や通信チャンネルを必要としない。
【００１２】
したがって、無線電力伝送システムを構成することに別途の費用がかからないので、システム具現を難無く行うことができる。
【００１３】
一方、その他の多様な効果は、後述する本発明の実施形態に従う詳細な説明で直接的または暗示的に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に従う共振型無線電力伝送システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に従うインピーダンス可変部のスイッチが開放された場合を示している。
【図３】本発明の一実施形態に従うインピーダンス可変部のスイッチが短絡された場合を示している。
【図４】本発明の一実施形態に従う無線電力伝送システムの無線電力伝送方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に従う共振型無線電力伝送システム１０の構成図である。
【００１７】
図１を参考すると、無線電力伝送システム１０は、電力ソース１００、無線電力送信装置２００、無線電力受信装置３００、及び負荷端４００を含む。
【００１８】
無線電力送信装置２００は、送信部２１０、検出部２２０、状態情報判断部２３０、及び電力調節部２４０を含む。
【００１９】
送信部２１０は、送信誘導コイル部２１１、及び送信共振コイル部２１２を含む。
【００２０】
無線電力受信装置３００は、受信部３１０、インピーダンス可変部３２０、及び制御部３３０を含む。
【００２１】
受信部３１０は、受信共振コイル部３１１、受信誘導コイル部３１２、及びインピーダンス可変部３２０を含む。電力ソース１００で生成された電力は無線電力送信装置２００に伝えられて、無線電力送信装置２００は共振を用いて上記伝えられた電力を無線電力受信装置３００に伝送することができる。無線電力受信装置３００に伝えられた電力は整流回路（図示せず）を経て負荷端４００に伝えられる。
【００２２】
負荷端４００は充電池またはその他の電力を必要とする任意の装置を意味し、本発明の実施形態では負荷抵抗をＲＬとして表す。一実施形態において、負荷端４００は無線電力受信装置３００に含まれる。
【００２３】
より具体的に説明すると、電力ソース１００は所定周波数の交流電力を提供する交流電力ソースである。
【００２４】
無線電力送信装置２００は、送信誘導コイル部２１１と送信共振コイル部２１２とから構成される。送信誘導コイル部２１１は電力ソース１００と連結され、交流電流が流れるようになる。送信誘導コイル部２１１に交流電流が流れれば、電磁気誘導により物理的に離隔している送信共振コイル部２１２にも交流電流が誘導される。送信共振コイル部２１２に伝えられた電力は共振により無線電力送信装置２００と共振回路をなす無線電力受信装置３００に伝えられる。
【００２５】
インピーダンスがマッチングされた２つのＬＣ回路の間は共振により電力が転送できる。このような共振による電力伝送は電磁気誘導による電力伝送より遠い距離まで、より高い効率で電力伝達を可能にする。
【００２６】
具体的に、無線電力送信装置２００の送信共振コイル部２１２は、磁場を通じて無線電力受信装置３００の受信共振コイル部３１１に電力を伝送することができる。
【００２７】
送信共振コイル部２１２と受信共振コイル部３１１は、共振周波数で動作するように共振結合されている。
【００２８】
送信共振コイル部２１２と受信共振コイル部３１１との共振結合により、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の電力伝送効率は格段に向上できる。
【００２９】
送信誘導コイル部２１１は、送信誘導コイルＬ１とキャパシタＣ１とを含む。ここで、キャパシタＣ１のキャパシタンスは固定された値でありうる。
【００３０】
キャパシタＣ１の一端は電力ソース１００の一端に連結され、キャパシタＣ１の他端は送信誘導コイルＬ１の一端に連結される。送信誘導コイルＬ１の他端は電力ソース１００の他端に連結される。
【００３１】
送信共振コイル部２１２は、送信共振コイルＬ２、キャパシタＣ２、及び抵抗Ｒ２を含む。送信共振コイルＬ２は、キャパシタＣ２の一端に連結された一端と抵抗Ｒ２の一端に連結された他端とを含む。抵抗Ｒ２の他端はキャパシタＣ２の他端に連結される。抵抗Ｒ２は送信共振コイルＬ２で電力損失により発生する量を抵抗として表したものである。
【００３２】
検出部２２０は、電力ソース１００から無線電力送信装置２００側を眺めた時のインピーダンスである第１入力インピーダンスＺ１を測定することができる。一実施形態において、無線電力送信装置２００に入力される入力電圧を知っている場合、検出部２２０は無線電力送信装置２００に入力される入力電流を測定して第１入力インピーダンスＺ１を測定することができる。
【００３３】
検出部２２０は、検出された第１入力インピーダンスＺ１を通じて第１入力インピーダンスＺ１の位相を検出することができる。第１入力インピーダンスＺ１の位相は電力ソース１００から出力する入力電圧及び入力電流の位相差を意味する。
【００３４】
検出部２２０は、検出された位相差を用いて無線電力受信装置３００の後述するインピーダンス可変部３２０による出力インピーダンスＺＬの変化を検出する。
【００３５】
検出部２２０は、後述するインピーダンス可変部３２０の動作によって０度または９０度の位相を検出することができる。
【００３６】
検出部２２０の位相検出を通じて無線電力受信装置３００の状態、具体的には、後述するインピーダンス可変部３２０のスイッチＳＷの開放または短絡状態を把握することができる。
【００３７】
状態情報判断部２３０は、検出された第１入力インピーダンスによって無線電力受信装置３００の状態情報を判断する。一実施形態において、無線電力受信装置３００の状態情報は無線電力受信装置３００の現在充電量または充電量の推移に対する情報でありうる。また、無線電力受信装置３００が充電を完了したことを知らせる充電完了情報でありうる。
【００３８】
電力調節部２４０は、判断された無線電力受信装置３００の状態情報に従って無線電力受信装置３００に伝達する電力を調節する。電力調節部２４０は、電力ソース１００を制御して無線電力送信装置２００に伝達する電力を調節し、これによって無線電力受信装置３００に伝達する電力を調節する。
【００３９】
結果的に、上記位相検出過程は、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００の状態を判断する過程を意味する。即ち、無線電力受信装置３００は自身の状態情報を無線電力送信装置２００に伝送し、無線電力送信装置２００は受信した無線電力受信装置３００の状態情報に従って適切な電力を伝送する。
【００４０】
無線電力送信装置２００は、無線電力受信装置３００の現在充電量に対する情報を第１入力インピーダンスＺ１の位相検出を通じて把握して、それに対応した電力伝送を遂行することができる。例えば、無線電力受信装置３００の現在充電量が足りないと確認された場合、無線電力送信装置２００はこれによって電力ソース１００の出力電力量を調節して送信電力を増加させることができる。
【００４１】
例えば、無線電力受信装置３００が電力充電が完了したことと確認された場合、無線電力送信装置２００はこれによって電力ソース１００の出力を調節して送信電力の提供を中断させることができる。
【００４２】
無線電力受信装置３００は、受信部３１０、及びインピーダンス可変部３２０を含む。
【００４３】
受信部３１０は、受信共振コイル部３１１及び受信誘導コイル部３１２を含む。
【００４４】
受信共振コイル部３１１は、受信共振コイルＬ３、キャパシタＣ３、及び抵抗Ｒ３を含む。受信共振コイルＬ３は、キャパシタＣ３の一端に連結された一端と抵抗Ｒ３の一端に連結された他端とを含む。抵抗Ｒ３の他端はキャパシタＣ２の他端に連結される。抵抗Ｒ３は受信共振コイルＬ３で電力損失により発生する電力損失量を抵抗として表したものである。
【００４５】
受信誘導コイル部３１２は、両端が各々インピーダンス可変部３２０の両端に連結される受信誘導コイルＬ４を含む。受信誘導コイルＬ４はキャパシタ（図示せず）をさらに含むことができ、適切なインダクタンスとキャパシタンス値を有する回路を形成する。
【００４６】
受信共振コイル部３１１は、送信共振コイル部２１２と共振周波数で共振状態を維持する。即ち、受信共振コイル部３１１は、送信共振コイル部２１２とカップリング（coupling）されて交流電流が流れるようになり、無線電力受信装置３００は非放射（Non-Radiative）方式により電力を受信することができる。
【００４７】
受信誘導コイル部３１２は、受信共振コイル部３１１から電磁気誘導により電力を受信し、受信誘導コイル部３１２に受信された電力はインピーダンス可変部３２０を経て整流回路（図示せず）を介して整流されて負荷端４００に伝えられる。
【００４８】
インピーダンス可変部３２０は、スイッチＳＷ及びキャパシタＣ４を含む。スイッチＳＷは、キャパシタＣ４の一端に連結された一端と負荷端４００の他端に連結された他端とを含む。負荷端４００の一端はキャパシタＣ４の他端に連結される。
【００４９】
インピーダンス可変部３２０は、受信誘導コイルＬ４から負荷端４００を眺めた出力インピーダンスＺＬを可変させることができる。インピーダンス可変部３２０は、スイッチＳＷを通じて出力インピーダンスＺＬを可変させて、結果的に第１入力インピーダンスＺ１を変更させることができる。
【００５０】
以下、インピーダンス可変部３２０により第１入力インピーダンスＺ１を変更させる過程を説明する。
【００５１】
第３入力インピーダンスＺ３は、受信共振コイルＬ３から負荷端４００を眺めた時に測定されるインピーダンスを意味し、＜数式１＞のように表現できる。
【００５２】
【数１】
0005509301.tif 000002
【００５３】
ここで、ωは送信共振コイルＬ２と受信共振コイルＬ３の共振周波数であり、Ｍ３は受信用共振コイルＬ３と受信誘導コイルＬ４との間の相互インダクタンスを意味する。また、ＺＬは出力インピーダンスを意味する。＜数式１＞は周波数領域を基準にした数式であり、以下の数式も周波数領域を基準とする。
【００５４】
第２入力インピーダンスＺ２は無線電力送信装置２００から無線電力受信装置３００を眺めた時に測定されるインピーダンスを意味し、＜数式２＞のように表現できる。
【００５５】
【数２】
0005509301.tif 000003
【００５６】
ここで、Ｍ２は送信用共振コイルＬ２と受信共振コイルＬ３との間の相互インダクタンスを意味し、Ｃ３は受信共振コイル部３１１を等価回路に変換時に表現されるキャパシタを意味する。また、Ｒ３は受信共振コイルＬ３で電力損失により発生する電力損失量を抵抗として表したものである。
【００５７】
キャパシタＣ３及び漏洩抵抗Ｒ３は固定された値であることがあるが、相互インダクタンスＭ２は送信共振コイルＬ２と受信共振コイルＬ３との間の結合係数Ｋ２によって変化できる値である。
【００５８】
結合係数Ｋ２は送信共振コイルＬ２と受信共振コイルＬ３との間の電磁気的な結合の程度を表示するものであって、無線電力送信装置２００及び無線電力受信装置３００の間の距離、方向、位置のうち、少なくともいずれか１つにより変わることができる値である。
【００５９】
第１入力インピーダンスＺ１は、電力ソース１００から無線電力送信装置２００側を眺めた時に測定されるインピーダンスを意味し、＜数式３＞のように表現できる。
【００６０】
【数３】
0005509301.tif 000004
【００６１】
ここで、Ｍ１は送信誘導コイルＬ１と送信共振コイルＬ２との間の相互インダクタンスを意味する。
【００６２】
＜数式１＞乃至＜数式３＞で、Ｒ２、Ｒ２を極めて小さな値を有するものと仮定して０Ωに置いて、送信誘導コイルＬ１とキャパシタＣ１、送信共振コイルＬ２とキャパシタＣ２、受信共振コイルＬ３とキャパシタＣ３が全て共振周波数ωで共振するように値を定めれば、第１入力インピーダンスＺ１は＜数式４＞のように整理できる。
【００６３】
【数４】
0005509301.tif 000005
【００６４】
また、＜数式４＞は各相互インダクタンスと各結合係数との関係を表す式である以下の＜数式５＞乃至＜数式７＞を利用すれば、＜数式８＞に整理できる。
【００６５】
【数５】
0005509301.tif 000006
【００６６】
【数６】
0005509301.tif 000007
【００６７】
【数７】
0005509301.tif 000008
【００６８】
【数８】
0005509301.tif 000009
【００６９】
＜数式８＞を参考すると、第１入力インピーダンスＺ１は出力インピーダンスＺＬが変更されることによって可変できる。この過程は、図２乃至図３で詳細に説明する。
【００７０】
制御部３３０は、インピーダンス可変部３２０に制御信号を印加してインピーダンス可変部３２０を制御する。上記制御信号はスイッチＳＷを開放または短絡させるための駆動信号でありうる。
【００７１】
次に、図２乃至図３を参考して、スイッチＳＷの開放または短絡に従う出力インピーダンスＺＬ及び第１入力インピーダンスＺ１の変化を説明する。
【００７２】
図２は、本発明の一実施形態に従うインピーダンス可変部３２０のスイッチＳＷが開放された場合を示している。
【００７３】
制御部３３０の制御信号によりスイッチＳＷが開放されれば、インピーダンス可変部３２０は図２で図示した回路も表現できる。
【００７４】
この際、出力インピーダンスＺＬは＜数式９＞のように表現できる。
【００７５】
【数９】
0005509301.tif 000010
【００７６】
受信誘導コイルＬ４とキャパシタＣ４が共振周波数ωで共振するように値を定めれば、＜数式８＞で表現された第１入力インピーダンスＺ１は＜数式１０＞のように整理できる。
【００７７】
【数１０】
0005509301.tif 000011
【００７８】
この場合、第１入力インピーダンスＺ１は実数成分のみ存在する。第１入力インピーダンスＺ１が実数成分のみを有するということは電力ソース１００で入力される入力電圧と入力電流との間の位相差が無いことを意味する。即ち、無線電力送信装置２００に入力される入力電圧と入力電流との間の位相差が０度であることを意味し、これは第１入力インピーダンスＺ１の位相も０度であることを意味する。
【００７９】
図３は、本発明の一実施形態に従うインピーダンス可変部３２０のスイッチＳＷが短絡された場合を示している。
【００８０】
制御部３３０の制御信号によりスイッチＳＷが短絡されれば、インピーダンス可変部３２０は図３で図示した回路も表現できる。
【００８１】
この際、出力インピーダンスＺＬは＜数式１１＞のように表現できる。
【００８２】
【数１１】
0005509301.tif 000012
【００８３】
受信誘導コイルＬ４とキャパシタＣ４が共振周波数ωで共振するように値を定めれば、＜数式８＞で表現された第１入力インピーダンスＺ１は＜数式１２＞のように整理できる。
【００８４】
【数１２】
0005509301.tif 000013
【００８５】
この場合、第１入力インピーダンスＺ１は虚数成分のみ存在する。第１入力インピーダンスＺ１が虚数成分のみを有するということは電力ソース１００で入力される入力電圧と入力電流との間の位相が９０度の差が発生することを意味する。即ち、無線電力送信装置２００に入力される入力電圧と入力電流との間の位相差が９０度であることを意味し、これは第１入力インピーダンスＺ１の位相も９０度（または、−９０度）であることを意味する。
【００８６】
上記のように、無線電力受信装置３００のスイッチング動作によって出力インピーダンスが変化され、無線電力送信装置２００側で入力電圧と入力電流との位相差（または、第１入力インピーダンスの位相）を検出することによって、無線電力受信装置３００側の状態、即ち、スイッチＳＷの開放または短絡の状態が分かる。これによって、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００の状態を把握して適切な電力伝送過程を遂行することができる。
【００８７】
例えば、無線電力受信装置３００でデジタルデータ１を伝送しようとする場合、制御部３３０はスイッチＳＷを短絡させ、デジタルデータ０を伝送しようとする場合、スイッチＳＷを開放させる。検出部２２０は第１入力インピーダンスＺ１の位相を検出してスイッチＳＷの短絡または開放を確認することができ、無線電力受信装置３００の状態情報を受信することができる。無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００の状態情報を受信して適切な電力伝送を遂行する。
【００８８】
図４は、本発明の一実施形態に従う無線電力伝送方法のフローチャートである。
【００８９】
以下、本発明の実施形態に従う無線電力伝送方法を図１乃至図３の内容に結び付けて説明する。
【００９０】
無線電力伝送システム１０の構成は、図１で説明したものと同一である。
【００９１】
まず、無線電力受信装置３００のインピーダンス可変部３２０は出力インピーダンスを可変させる（Ｓ１０１）。出力インピーダンスＺＬは、図１に示すように、受信部３１０からインピーダンス可変部３２０を眺める時に測定されるインピーダンスを意味する。インピーダンス可変部３２０は、スイッチＳＷとキャパシタＣ４とを含み、スイッチＳＷを通じて出力インピーダンスを可変させることができる。例えば、無線電力受信装置３００は現在充電量が足りないと判断した場合、無線電力送信装置２００から増加した電力を受信するために出力インピーダンスを可変させることができる。出力インピーダンスは、図２乃至図３のようにスイッチング動作を通じて可変できる。
【００９２】
無線電力送信装置２００の検出部２２０は出力インピーダンスの可変に従う電力ソース１００から無線電力送信装置２００に出力される入力電圧と入力電流との位相差を検出することができる（Ｓ１０３）。即ち、検出部２２０は出力インピーダンスが可変されることによって可変される第１入力インピーダンスに基づいて無線電力送信装置２００に入力される入力電圧と入力電流との位相差を検出することができる。
【００９３】
検出部２２０は、検出された位相差を通じて無線電力受信装置３００の出力インピーダンス変化を検出することができる。
【００９４】
ここで、位相差は０度または９０度の値を有することができる。位相差の検出は電力ソース１００から送信部２１０を眺めた時に測定される第１入力インピーダンスを通じて検出されることができ、詳細な検出過程は、図２乃至図３で説明したものと同一である。
【００９５】
その後、無線電力送信装置２００の状態情報判断部２３０は、検出された位相差に基づいて無線電力受信装置３００の状態情報を判断することができる（Ｓ１０５）。一実施形態において、無線電力送信装置２００は一定時間の間検出された位相差の変化に基づいて無線電力受信装置３００の状態情報を判断することができる。
【００９６】
その後、電力調節部２４０は無線電力受信装置３００の状態情報に従って電力ソース１００を制御して無線電力受信装置３００に電力を伝送することができる（Ｓ１０７）。例えば、無線電力受信装置３００の状態情報が充電が完了したことを知らせる充電完了情報を含む場合、無線電力受信装置３００の電力調節部２４０は電力ソース１００を制御して無線電力受信装置３００に転送される電力伝達を中断させることができる。
【００９７】
このように、本発明の実施形態によれば、無線電力送信装置２００は入力インピーダンスを通じて無線電力受信装置３００の出力インピーダンス変化を検出して、無線電力受信装置３００の状態情報を確認することができ、それによって電力を伝送することができるので、別途の通信チャンネルや通信手段無しでも電力を効率的に伝送することができる効果がある。
【００９８】
以上、本発明の好ましい実施形態に対して図示及び説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限定されるものではなく、請求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が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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