(57)【要約】  本発明は、無線電力送信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を遂行する方法及び装置を提供する。その方法は、受信器を検出するステップと、受信器が検出される場合、送信(Ｔｘ)共振器を通じて受信器に所定レベルの電力を伝送するステップと、受信器から無線通信モジュールを通じて無線電力の伝送要請を受信するステップと、受信器に対応するＳＩＤ(Short Identification)及びタイムスロットを割り当てるステップと、ＳＩＤ及びタイムスロットを無線通信モジュールを通じて受信器に伝送するステップと、無線通信モジュールを通じて受信器から要求電力の要請を受信するステップと、要求電力が送信器の残余電力より大きいか否かを判定するステップと、要求電力が残余電力より大きい場合、無線通信モジュールを通じて要求電力が伝送できないことを受信器に通知するステップとを有する。
2014516243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力送受信システムにおける送信器により双方向通信を遂行する方法であって、
受信器を検出するステップと、
前記受信器が検出される場合、送信(Ｔｘ)共振器を通じて前記受信器に所定レベルの電力を伝送するステップと、
前記受信器から無線通信モジュールを通じて無線電力の伝送要請を受信するステップと、
前記受信器に対応するＳＩＤ(Short Identification)及びタイムスロットを割り当てるステップと、
前記ＳＩＤ及びタイムスロットを前記無線通信モジュールを通じて前記受信器に伝送するステップと、
前記無線通信モジュールを通じて前記受信器から要求電力の要請を受信するステップと、
前記要求電力が前記送信器の残余電力より大きいか否かを判定するステップと、
前記要求電力が前記残余電力より大きい場合、前記無線通信モジュールを通じて前記要求電力が伝送できないことを前記受信器に通知するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記残余電力が少なくとも前記要求電力に等しい場合、前記Ｔｘ共振器を通じて前記要求電力を前記受信器に伝送するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信器を検出するステップは、
前記無線通信モジュールを通じて通信が可能な領域に前記Ｔｘ共振器を通じて出力される最小電力の負荷変動をチェックするステップと、
前記最小電力の負荷が変動される場合、前記受信器が検出されると判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記無線通信モジュールは、無線周波数識別(ＲＦＩＤ)通信方式で通信を遂行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記無線通信モジュールは、近距離無線通信(ＮＦＣ)方式で通信を遂行することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記電力の所定レベルは、前記受信器の特定動作を遂行するための最小電力レベルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線電力送受信システムにおける送信器であって、
受信器が検出されると、前記受信器に所定レベルの電力を伝送する送信(Ｔｘ)共振器と、
前記受信器から無線電力の伝送要請を受信する無線通信モジュールと、
前記無線通信モジュールを通じて受信器から無線電力の伝送要請を受信する場合、前記受信器に対応するＳＩＤ(Short Identification)及びタイムスロットを割り当て、前記無線通信モジュールを通じて前記受信器に前記ＳＩＤ及び前記タイムスロットを伝送し、前記無線通信モジュールを通じて前記受信器から要求電力の要請を受信し、前記要求電力が前記送信器の残余電力より大きいか否かを判定し、前記要求電力が前記残余電力より大きい場合に前記要求電力が伝送できないことを前記無線通信モジュールを通じて前記受信器に通知するＴｘマイクロ制御部(ＭＣＵ)と、
を含むことを特徴とする送信器。
【請求項８】
前記残余電力が少なくとも前記要求電力に等しい場合、前記Ｔｘマイクロ制御部は、前記Ｔｘ共振器を通じて前記要求電力を前記受信器に伝送することを特徴とする請求項７に記載の送信器。
【請求項９】
前記受信器の検出において、前記Ｔｘマイクロ制御部は、
前記無線通信モジュールを通じて通信が可能な領域内に前記Ｔｘ共振器を通じて出力される最小電力の負荷変動をチェックし、前記最小電力の負荷変動がある場合に前記受信器が検出されると判定することを特徴とする請求項７に記載の送信器。
【請求項１０】
前記無線通信モジュールは、無線周波数識別(ＲＦＩＤ)通信方式で通信を遂行することを特徴とする請求項７に記載の送信器。
【請求項１１】
前記無線通信モジュールは、近距離通信(ＮＦＣ)通信方式で通信を遂行することを特徴とする請求項７に記載の送信器。
【請求項１２】
前記電力の所定レベルは、前記受信器の特定動作を遂行するための最小電力レベルであることを特徴とする請求項７に記載の送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線電力送受信システムに関するもので、特に送信器と受信器との間の双方向通信を通じて無線電力を效率的に送受信できる無線電力送受信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、無線充電又は非接触充電技術が開発されて多くの電子機器に活用されている。無線充電技術は、無線電力送受信を使用する。例えば、無線充電技術は、携帯電話に別途の充電コネクタを接続することなく、充電パッドに位置する場合、自動で携帯電話のバッテリーが充電されるシステムを通じて実現される。電子製品は無線で充電できるため、無線充電技術は、防水機能を向上させることができ、有線充電器を必要としないことによって、電子機器の携帯性を高めることができる。
【０００３】
無線充電技術は、一般にコイルを用いる電磁気誘導方式、共振を用いる共振方式、及び/又は電気的エネルギーをマイクロ波に変換させて伝送する無線周波数(ＲＦ)/マイクロ波放射方式を含む。
【０００４】
上記した方式のうち共振方式について、ＭＩＴ(Massachusetts Institute of  Technology)のＳｏｌｊａｃｉｃ教授が結合モード理論に基づいて共振方式の電力伝送原理を使用して充電装置と数メートル離れていても電気が無線で伝送されるシステムを発表した。この無線充電システムは、音叉が特定振動数で振動する場合にそのそばのワイングラスも同一の振動数で振動する共鳴(resonance)の物理的な概念を採用する。同様に、研究チームは、声を共鳴させる代わりに、電気エネルギーを含有した電磁気波を共鳴させた。共鳴された電気エネルギーは、共振周波数を有する機器が存在する場合のみに直接伝送され、使用されない部分の電気エネルギーは空気中に拡散される代わりに電磁場に再吸収される。そのため、電気エネルギーは、他の電磁波とは異なり、周辺の機械又は人には影響を及ぼさない。
【０００５】
共振方式を使用する充電は、次のように実現される。充電が必要な受信側(すなわち、受信側装置)は、無線電力を伝送する送信側(すなわち、送信側装置)に無線電力の伝送を要請する。送信側は、受信側に無線電力を供給する。送信側に無線電力の伝送を要請するような通信を遂行する受信側とは異なり、送信側は、受信側の要請に応答して電力を伝送することを除き、受信側と通信を遂行しない。
【０００６】
したがって、共振伝送方式において、受信側で過電力が供給され、あるいは一時的に電力が伝送されないという問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、無線電力送信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を通じて効率的に無線電力を送受信するために、無線電力送受信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を遂行する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、無線電力送受信システムにおける送信器により双方向通信を遂行する方法が提供される。その方法は、受信器を検出するステップと、受信器が検出される場合、送信(Ｔｘ)共振器を通じて受信器に所定レベルの電力を伝送するステップと、受信器から無線通信モジュールを通じて無線電力の伝送要請を受信するステップと、受信器に対応するＳＩＤ(Short Identification)及びタイムスロットを割り当てるステップと、ＳＩＤ及びタイムスロットを無線通信モジュールを通じて受信器に伝送するステップと、無線通信モジュールを通じて受信器から要求電力の要請を受信するステップと、要求電力が送信器の残余電力より大きいか否かを判定するステップと、要求電力が残余電力より大きい場合、無線通信モジュールを通じて要求電力が伝送できないことを受信器に通知するステップとを有する。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、無線電力送受信システムにおける送信器が提供される。その送信器は、受信器が検出されると、受信器に所定レベルの電力を伝送する送信(Ｔｘ)共振器と、受信器から無線電力の伝送要請を受信する無線通信モジュールと、無線通信モジュールを通じて受信器から無線電力の伝送要請を受信する場合、受信器に対応するＳＩＤ(Short  ID)及びタイムスロットを割り当て、無線通信モジュールを通じて受信器にＳＩＤ及びタイムスロットを伝送し、無線通信モジュールを通じて受信器から要求電力の要請を受信し、要求電力が送信器の残余電力より大きいか否かを判定し、要求電力が残余電力より大きい場合に要求電力が伝送できないことを無線通信モジュールを通じて受信器に通知するＴｘマイクロ制御部(ＭＣＵ)とを含む。
【００１０】
本発明の効果は、無線電力送信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を通じて効率的に無線電力を送受信するために、無線電力送受信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を遂行する方法及び装置を提供することができる。
【００１１】
本発明のより完全な理解及びそれに従う利点は、添付された図面とともに考慮すれば、後述する詳細な説明を参照してより容易に理解できる。また、上記図面において、同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムを示すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１の無線電力送受信システムにおける送信器及び受信器の構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による図１の無線電力送受信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を遂行する方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による図１の無線電力送受信システムにおける送信器と受信器との間の双方向通信を遂行する方法の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図面において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照符号及び参照番号を付して説明する。下記の説明で、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。具体的な構成及び構成要素のような特定詳細は、ただ本発明の実施形態の全般的な理解を助けるために提供されるだけである。したがって、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムを示すブロック構成図である。
【００１６】
図１を参照すると、無線電力送受信システム１は、送信器１００及び第１の受信器２００-１、第２の受信器２００-２、乃至第Ｎの受信器２００-Ｎを含む受信器２００を含む。
【００１７】
送信器１００は、受信器２００に無線電力を伝送する。送信器１００は、共振器(以下、“送信(Ｔｘ)共振器”と称する)を含み、このＴｘ共振器を用いて電気エネルギーを含むキャリア周波数を共振させることによって受信器２００に無線電力を伝送できる。
【００１８】
送信器１００は、共振器により使用される周波数と異なる周波数を用いる通信チャンネルを設置して受信器２００の各々と双方向通信を遂行することができる。送信器１００は、受信器２００の各々と双方向通信を遂行することによって受信器２００の各々に伝送される無線電力の伝送周期を制御できる。
【００１９】
受信器２００は、送信器１００から無線電力を受信する。送信器１００から無線電力を受信するために、受信器２００は、共振器(以下、“受信(Ｒｘ)共振器”と称する)を含む。受信器２００は、送信器１００と双方向通信を遂行するための通信モジュールを含むことができる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態による図１の無線電力送受信システムにおける送信器及び受信器の構成を示すブロック構成図である。
【００２１】
送信器１００は、Ｔｘ共振器１０２、Ｔｘマッチング回路(すなわち、マッチングＬＣ回路)１０４、Ｔｘ電力変換部１０６、第１のＲＦ通信部１０８、及びＴｘマイクロ制御部(ＭＣＵ)１１０を含む。
【００２２】
Ｔｘ共振器１０２は、受信器２００のＲｘ共振器２０２とカップリングされ、ＡＣ(Alternating Current)電圧を共鳴波に共振することによって受信器２００に電力を供給する。
【００２３】
Ｔｘマッチング回路１０４は、Ｔｘ共振器１０２とＲｘ共振器２０２がカップリングされてＴｘ共振器１０２により共振される共鳴波を円滑に受信されるようにマッチングされるインピーダンスを含む。Ｔｘマッチング回路１０４は、ＴｘＭＣＵ１１０の制御下にインピーダンスを制御する。
【００２４】
Ｔｘ電力変換部１０６は、送信器１００と接続されるＤＣアダプタ(図示せず)から受信されるＤＣ(Direct Current)電圧をＡＣ電圧に変換する。例えば、ＤＣ電圧の変換のために、Ｔｘ電力変換部１０６は、電力増幅器に対応するＥ級(Class-E)増幅器(図示せず)及びドライバ増幅器(図示せず)を含むことができる。ドライバ増幅器は、ＤＣアダプタから受信されたＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換する。さらに、Ｅ級増幅器は、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０の制御下にドライバ増幅器を通じて変換されたＡＣ電圧を受信して増幅させることができる。
【００２５】
例えば、送信器１００は、ＤＣアダプタ(図示せず)から７〜１５ＶのＤＣ電圧を受信する。ＤＣ電圧が入力される場合、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、Ｔｘ電力変換部１０６がＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換し、変換されたＡＣ電圧を増幅させるように制御する。本発明の一実施形態によると、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、Ｔｘ電力変換部１０６のＡＣ電圧の増幅率を制御できる。増幅されたＡＣ電圧は、Ｔｘ共振器１０２によって受信器２００のＲｘ共振器２０２に伝送される。
【００２６】
第１のＲＦ通信部１０８は、送信器１００の有線又は無線通信を遂行する。第１のＲＦ通信部１０８は、受信器２００から電力供給要請を受信し、あるいは電力供給の中止要請を受信することができる。本発明の実施形態による第１のＲＦ通信部１０８は、Ｔｘ共振器１０２により使用される周波数以外の周波数帯域の通信チャンネルを設置して受信器２００と双方向通信を遂行することができる。第１のＲＦ通信部１０８は、通信チャンネルを用いて、送信器１００から受信器２００に電力が伝送される周期を通知し、あるいは電力を伝送できないことを受信器２００に通知することができる。
【００２７】
本発明の一実施形態によると、第１のＲＦ通信部１０８は、２.４ＧＨｚの周波数帯域を使用するＲＦＩＤ(Radio  Frequency  IDentification)通信方式で受信器２００と双方向通信を遂行し、それによって第１のＲＦ通信部１０８は、ＲＦＩＤリーダー(reader)及び/又はＲＦＩＤタグ(tag)を含むことができる。第１のＲＦ通信部１０８がＲＦＩＤ通信方式によるＲＦＩＤリーダー又はＲＦＩＤタグを含む場合、受信器２００の第２のＲＦ通信部２０８も２.４ＧＨｚの周波数帯域を用いるＲＦＩＤリーダー又はＲＦＩＤタグを含むことができる
【００２８】
本発明の他の実施形態によると、第１のＲＦ通信部１０８は、１３.５６ＭＨｚの周波数帯域を使用するＮＦＣ(Near Field Communication)方式で受信器２００と双方向通信を遂行することができ、それによって第１のＲＦ通信部１０８は、ＮＦＣ通信チップを含むことができる。また、第１のＲＦ通信部１０８がＮＦＣ通信チップを含む場合、第２のＲＦ通信部２０８は、ＮＦＣ通信チップを通じて第１のＲＦ通信部１０８と双方向通信を遂行することができる。
【００２９】
Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、送信器１００の一般的な動作を制御する。Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、ＤＣアダプタからＤＣ電圧を受信するように送信器１００を制御し、電力変換部１０６を制御して増幅されたＡＣ電圧の倍率を制御する。さらに、受信器２００の充電が完了した場合、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、受信器２００に電力の伝送を中止するように送信器１００を制御する。また、本発明の一実施形態により、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、Ｔｘマッチング回路１０４のインピーダンスを調節することによって円滑に送信器１００の電力伝送がなされる。Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、送信器１００から伝送される電力と、受信器２００に伝送される電力を比較して電力効率を計算する。計算された電力効率に基づいて、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、電力効率が最大になるようにＴｘマッチング回路１０４のインピーダンスを制御できる。
【００３０】
受信器２００は、Ｒｘ共振器２０２、Ｒｘマッチング回路２０４、Ｒｘ電力変換部２０６、Ｒｘ通信部２０８、及びＲｘＭＣＵ２１０を含むことができる。
【００３１】
Ｒｘ共振器２０２は、送信器１００のＴｘ共振器１０２とカップリングされ、Ｔｘ共振器１０２により共振される共鳴波を受信することによって送信器１００から無線電力を受信する。
【００３２】
Ｒｘマッチング回路２０４は、Ｔｘ共振器１０２とＲｘ共振器２０２のカップリングを通じてＴｘ共振器１０２により共振される共鳴波を円滑に受信できるようにマッチングされるインピーダンスを制御することができる。本発明の一実施形態によると、Ｔｘマッチング回路１０４の総インピーダンスとＲｘマッチング回路２０４の総インピーダンスは、同一の値を有するようにマッチングされ得る。
【００３３】
Ｒｘ電力変換部２０６は、Ｒｘ共振器２０２を通じて受信されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。例えば、電圧の変換のために、Ｒｘ電力変換部２０６は、ＡＣ/ＤＣ整流器(図示せず)及びＤＣ/ＤＣコンバータ(図示せず)を含む。ＡＣ/ＤＣ整流器は、Ｒｘ共振器２０２を通じて受信されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。ＤＣ/ＤＣコンバータは、ＡＣ/ＤＣ整流器を通じて変換されたＤＣ電圧を増幅させる。Ｒｘ電力変換部２０６は、ＤＣ/ＤＣコンバータを通じて出力されたＤＣ電圧を、受信器２００と接続される機器、例えば携帯端末(図示せず)に伝送し、それによって携帯端末はＤＣ電圧によって駆動可能になる。
【００３４】
第２のＲＦ通信部２０８は、受信器２００の有線又は無線通信を遂行する。第２のＲＦ通信部２０８は、送信器１００に電力供給を要請し、あるいは電力供給の中止を要請する。第２のＲＦ通信部２０８は、Ｒｘ共振器２０２により使用される周波数以外の周波数帯域の通信チャンネルを確立して送信器１００と双方向通信を遂行する。第２のＲＦ通信部２０８は、送信器１００から受信される無線電力の伝送周期が通知され、あるいは送信器１００が無線電力を伝送できないことが通知される。
【００３５】
本発明の一実施形態によると、第１のＲＦ通信部１０８は、２.４ＧＨｚの周波数帯域を用いるＲＦＩＤ通信方式で受信器２００と双方向通信を遂行し、それによって第１のＲＦ通信部１０８は、ＲＦＩＤリーダー及び/又はＲＦＩＤタグのうち少なくとも一つを含む。第１のＲＦ通信部１０８がＲＦＩＤ通信方式によるＲＦＩＤリーダー及び/又はＲＦＩＤタグを含む場合、受信器２００の第２のＲＦ通信部２０８は、２.４ＧＨｚ周波数帯域を用いるＲＦＩＤリーダー及びＲＦＩＤタグのうち少なくとも一つを含む。
【００３６】
本発明の実施形態によると、第２のＲＦ通信部２０８は、２.４ＧＨｚの周波数帯域を使用するＲＦＩＤ通信方式で送信器１００と双方向通信を遂行し、それによって、第２のＲＦ通信部２０８は、ＲＦＩＤリーダー及び/又はＲＦＩＤタグを含む。第２のＲＦ通信部２０８がＲＦＩＤ通信方式によるＲＦＩＤリーダー及び/又はＲＦＩＤタグを含む場合、受信器１００の第１のＲＦ通信部１０８は、２.４ＧＨｚの周波数帯域を使用するＲＦＩＤリーダー及び/又はＲＦＩＤタグを含む。
【００３７】
本発明の他の実施形態によると、第２のＲＦ通信部２０８は、１３.５６ＭＨｚの周波数帯域を使用するＮＦＣ通信方式で送信器１００と双方向通信を遂行することができ、それによって第２のＲＦ通信部２０８は、ＮＦＣ通信チップを使用することができる。さらに、第２のＲＦ通信部２０８がＮＦＣ通信チップを含む場合、第２のＲＦ通信部２０８と双方向通信を遂行する第１のＲＦ通信部は、ＮＦＣ通信チップを使用する。
【００３８】
Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、受信器２００の全般的な動作を制御する。本発明の実施形態によるＲｘ  ＭＣＵ２１０は、受信器２００と接続される携帯端末を駆動させるためのＤＣ電圧を伝達するように受信器２００を制御する。
【００３９】
Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、Ｒｘ電力変換部２０６を制御して増幅されるＤＣ圧の増幅率を制御する。Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、Ｒｘマッチング部２０４のインピーダンスを制御して送信器１００のＴｘ共振器１０２を通じて伝送される無線電力の受信を円滑に制御する。
【００４０】
図３は、本発明の一実施形態により、図１の無線電力送受信システムにおける送受信器間の双方向通信方法の一例を示すフローチャートである。
【００４１】
本発明の一実施形態によると、送信器１００は、予め提供される充電パッド(図示せず)の負荷変動をモニタリングする。送信器１００は、所定の短時間Ｔｓの間にＴｘ共振器１０２に受信器２００が応答を送信できる最小電力Ｐｓ１を所定周期ごとに伝送することができる。送信器１００は、Ｐｓ１を無線電力である第２の電力Ｐｓ２に変換してＴｘ共振器１０２を通じて共振させる。上記のように、送信器１００は、Ｔｓの時間周期ごとにＰｓ２の極小の電力(すなわち、最小電力)を外部に出力する。さらに、送信器１００は、最小電力Ｐｓ２を受信し、Ｐｓ２に対する応答を送信する受信器２００があるか否かをモニタリングする。
【００４２】
以下、図３を参照して送信器１００と受信器２００との間の双方向通信を遂行する方法について説明する。上記方法は、送信器１００により、送信器１００から変換された無線電力Ｐｓ２を受信した受信器２００を検出するステップで開始される。このとき、受信器２００は、変換された無線電力Ｐｓ２の受信により、送信器１００に対する応答を送信する駆動電力を獲得することができる。本発明の一実施形態によると、送信器１００のＴｘ  ＭＣＵ１１０は、第１のＲＦ通信部１０８が通信を遂行する領域、例えばＲＦＩＤ通信又はＮＦＣ通信が可能な領域内でのみ無線電力Ｐｓ２を伝送する。
【００４３】
図３を参照すれば、送信器１００がステップＳ３０２で受信器２００を検出する場合、送信器１００は、ステップＳ３０４で、Ｔｘ共振器１０２を用いてターンオン電圧を受信器２００に伝送する。本発明の一実施形態によると、ターンオン電圧は、送信器１００から無線電力を受信するように送信器１００に登録されるための受信器２００の多様な動作を遂行するための最小電力であり得る。
【００４４】
送信器１００からターンオン電圧を受信すると、受信器２００は、ステップＳ３０６で、第２のＲＦ通信部２０２を通じて送信器１００に無線電力の伝送要請を送信する。送信器１００のＴｘ  ＭＣＵ１１０は、ステップＳ３０８で、受信器２００にＳＩＤ又はタイムスロットを割り当て、割り当てられたＳＩＤ及びタイムスロットは、第１のＲＦF通信部１０２を通じて受信器２００に伝送される。
【００４５】
図３の方法について、ＳＩＤは、送信器１００を通じて受信器２００に割り当てられる短いＩＤと称される。送信器１００が無線電力を送信し、あるいは受信器２００に各種情報が包含されるデータを伝送する度に、送信器１００は、ＳＩＤをそのデータに含めることによって、該当データの送信先を示すことができる。タイムスロットは、送信器１００が受信器２００と双方向通信を遂行する時間周期、又は送信器１００が受信器２００に無線電力を伝送する時間周期と称される。
【００４６】
ＳＩＤ又はタイムスロットが割り当てられる場合、受信器２００は、第２のＲＦ通信部２０８を通じて要求電力情報を送信器１００に伝送する。送信器１００は、ステップＳ３１２で、要求電力情報を用いて受信器２００により要求される電力を計算する。送信器１００は、ステップＳ３１４で、送信器１００の残余電力が要求電力に等しいか否かを判定する。
【００４７】
送信器１００により一つ以上の受信器２００に伝送できる無線電力は、限界値(すすなわち、伝送される総電力量の限界)を有する。したがって、送信器１００は、残余電力を把握すべく、受信器２００に対応して要求される電力が少なくとも残余電力に等しいか否かを判定することによって、受信器２００を充電させるための無線電力が伝送可能であるか否かを判定する。例えば、送信器１００の残余電力が５０Ｗであり、受信器２００の要求電力が４５Ｗである場合、送信器１００は、受信器２００に対する充電動作を遂行することによって４５Ｗの無線電力を受信器２００に伝送できる。送信器１００の残余電力が５０Ｗであり、受信器２００の要求電力が５５Ｗである場合、送信器１００は、受信器２００に対する充電動作を遂行することができない。
【００４８】
ステップＳ３１４で、残余電力が少なくとも要求電力に等しい場合、送信器１００は、ステップＳ３１６で、Ｔｘ共振器１０２を通じてＲｘ共振器２０２に要求電力を伝送する。一方、ステップＳ３１４で、残余電力が少なくとも要求電力に等しい場合、送信器１００は、ステップＳ３１８で、第１のＲＦ通信部１０２を通じて受信器２００に要求電力が伝送できないことを通知する。本発明の一実施形態により、送信器１００と受信器２００との間の双方向通信は、送信器１００により受信器２００に割り当てられるタイムスロットの間のみに実現することができる。
【００４９】
本発明の他の実施形態によると、受信器２００の感知は、第１のＲＦ通信部１０８及び第２のＲＦ通信部２０８との間の通信により遂行できる。例えば、第１のＲＦ通信部１０８がＲＦＩＤリーダーを含み、第２のＲＦ通信部２０８がＲＦＩＤタグを含むと仮定する。第２のＲＦ通信部２０８が第１のＲＦ通信部１０８とＲＦＩＤ通信が可能な領域に進入する場合、第１のＲＦ通信部１０８のＲＦＩＤリーダーは、第２のＲＦ通信部２０８のＲＦＩＤタグを検出する。第１のＲＦ通信部１０８は、ＲＦＩＤタグを含む第２のＲＦ通信部２０８を検出できる。第２のＲＦ通信部２０８が感知される場合、送信器１００のＴｘ  ＭＣＵ１１０は、第２のＲＦ通信部２０８を含む受信器２００を感知する。
【００５０】
本発明の他の実施形態により、第１のＲＦ通信部１０８及び第２のＲＦ通信部２０８の各々は、ＮＦＣ通信チップを含む。この場合、第２のＲＦ通信部２０８が第１のＲＦ通信部１０８とＮＦＣ通信が可能な地域に進入すると、第１のＲＦ通信部１０８のＮＦＣチップは、第２のＲＦ通信部２０８のＮＦＣチップを検出する。したがって、第１のＲＦ通信部１０８は、第２のＲＦ通信部２０８を検出することができる。第２のＲＦ通信部２０８が検出される場合、送信器１００のＴｘ  ＭＣＵ１１０は、第２のＲＦ通信部２０８を含む受信器２００を検出する。
【００５１】
図４は、本発明の一実施形態により、図１の無線電力送受信システムにおける送受信器間の双方向通信方法の他の例を示すフローチャートである。
【００５２】
図４による実施形態において、送信器１００は、受信器２００に無線電力を伝送する(すなわち、送信器１００及び受信器２００は充電状態にある)。受信器２００のＲｘ  ＭＣＵ２１０は、ステップＳ３２４で、充電状態で充電が完了したか否かを判定する。
【００５３】
ステップＳ３２４で充電が完了しないと判定された場合、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、ステップＳ３２２で、充電状態を維持する。一方、ステップＳ３２４で充電が完了した場合には、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、ステップＳ３２６で、第２のＲＦ通信部２０８を通じて送信器１００に無線電力の伝送を終了するように要請する。
【００５４】
送信器１００は、第１のＲＦ通信部１０８を通じて受信器２００からの無線電力の伝送終了の要請を受信する。送信器１００のＴｘ制御部１１０は、ステップＳ３２８で、Ｔｘ共振器１０２を通じる無線電力の伝送を終了する。
【００５５】
本発明の一実施形態によると、受信器２００のＲｘ制御部２１０は、受信器２００内に過電圧又は過電流が発生した場合に送信器１００に無線電力の伝送中止を要請できる。
【００５６】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【符号の説明】
【００５７】
１  無線電力送受信システム
１００  送信器
１００  受信器
１０２  共振器
１０２  通信部
１０２、Ｔｘ  共振器
１０４  マッチング回路
１０４、Ｔｘ  マッチング回路
１０６  電力変換部
１０８  通信部
１１０  Ｔｘ  ＭＣＵ
１１０  制御部
２００  受信器
２００−１  第１の受信器
２００−２  第２の受信器
２００−Ｎ  受信器
２０２  共振器
２０２  通信部
２０２、Ｒｘ  共振器
２０４  マッチング回路
２０４  マッチング部
２０４、Ｒｘ  マッチング回路
２０６  電力変換部
２０６、Ｒｘ  電力変換部
２０８  通信部
２１０  Ｒｘ  ＭＣＵ
２１０  制御部
ＭＣＵ  マイクロ制御部
ＭＣＵ１１０  マイクロ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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