(57)【要約】  本発明は、受信器間の通信を通じて送信器から送信器に供給される無線電力量を制御する無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法及び装置を提供する。その方法は、送信器の充電領域で加入受信器から送信される要求電力情報を受信するステップと、要求電力情報に基づいて送信器が加入受信器に要求電力を供給できるか否かを判定するステップと、送信器が加入受信器に要求電力を供給できない場合、加入受信器に待機状態を維持するように要請するステップとを有する。
2014516244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力送受信器における受信器の無線電力を制御する方法であって、
送信器の充電領域で加入受信器から送信される要求電力情報を受信するステップと、
前記要求電力情報に基づいて前記送信器が前記加入受信器に要求電力を供給できるか否かを判定するステップと、
前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できない場合、前記加入受信器に待機状態を維持するように要請するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記充電領域に含まれた登録受信器から充電電力情報を受信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】
前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できるか否かを判定するステップは、
前記充電電力情報に基づいて前記送信器の残余電力を算出するステップと、
前記残余電力が前記要求電力より大きいか否かを判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記残余電力が前記要求電力より大きい場合、前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できると判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記残余電力が前記要求電力より大きくない場合、前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できないと判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
無線電力送受信システムにおける受信器の無線電力を制御する方法であって、
受信器により、充電領域に進入して送信器に要求電力情報を伝送するステップと、
前記充電領域に含まれた登録受信器から充電電力情報を受信するステップと、
前記充電電力情報に基づいて前記送信器が要求電力を供給できるか否かを判定するステップと、
前記送信器が前記要求電力を供給できない場合、待機状態を維持するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記充電電力情報は、前記登録受信器からブロードキャストされることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記送信器が前記要求電力を供給できるか否かを判定するステップは、
前記充電電力情報に基づいて前記送信器の残余電力を算出するステップと、
前記残余電力が前記要求電力より大きいか否かを判定するステップと、
を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記残余電力が前記要求電力より大きい場合、前記送信器が前記要求電力を供給できると判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記残余電力が前記要求電力より大きくない場合、前記送信器が前記要求電力を供給できないと判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
無線電力送受信システムにおける受信器であって、
送信器が無線電力を供給する充電領域の加入受信器から伝送される要求電力情報を受信する通信インターフェースと、
前記要求電力情報に基づいて前記送信器が前記加入受信器に要求電力を供給できるか否かを判定し、前記送信器が前記要求電力を前記加入受信器に供給できない場合、前記加入受信器に待機状態の維持を要請する受信器マイクロ制御部(Ｒｘ  ＭＣＵ)と、
を含むことを特徴とする受信器。
【請求項１２】
前記Ｒｘ  ＭＣＵは、前記充電領域に含まれた登録受信器から充電電力情報を受信するように前記通信インターフェースを制御することを特徴とする請求項１１に記載の受信器。
【請求項１３】
前記Ｒｘ  ＭＣＵは、前記充電電力情報に基づいて前記送信器の残余電力を産出し、前記残余電力が前記要求電力より大きいか否かを判定し、前記残余電力が前記要求電力より大きい場合に前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できると判定することを特徴とする請求項１２に記載の受信器。
【請求項１４】
前記Ｒｘ  ＭＣＵは、前記残余電力が前記要求電力より大きくない場合、前記送信器が前記加入受信器に前記要求電力を供給できないと判定することを特徴とする請求項１３に記載の受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に無線電力送受信システムに関するもので、特に、受信器間の通信を通じて送信器から受信器へ供給される無線電力量を制御する無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線充電(又は非接触)技術は、例えば電子装置に別途の充電コネクタを接続せずに、充電パッドにこの電子装置を位置させてバッテリーを充電するために無線電力送受信を使用する。
【０００３】
無線充電技術は、大きくコイルを用いる電磁誘導方式、共振(resonance)を用いる共振方式、及び電気エネルギーをマイクロ波に変換させて伝送するＲＦ(Radio Frequency)/マイクロ波放射方式に分けられる。
【０００４】
この無線充電技術のうち共振方式において、共振方式電力伝送原理は、充電装置から数メートルの距離でも電気を無線で伝送するために使用される。基本的に、共振方式電力送信は、音叉の振動がそのそばのワイングラスも同一の振動数で振動させる類似した物理的な概念を使用する。しかしながら、共鳴音の代わりに、共振方式電力送信は、電気エネルギーを含む電磁波を共振させる。
【０００５】
共振された電気エネルギーは、同一の共振周波数を有する機器に直接伝達され、その使用されない部分は空気中に広がる代わりに、電磁場に再吸収されるため、他の電磁波とは違い、周辺の機械又は身体には影響を及ぼさない。
【０００６】
無線充電技術の共振方式を使用する充電の場合、充電が必要な複数の受信器は、各々無線電力を伝送する送信器に無線電力の伝送を要請する。送信器は、受信器の各々に無線電力を供給する。基本的に、受信器は、送信器に無線電力の伝送を要請し、その要請に応答して送信器から無線電力が供給される。
【０００７】
一つの送信器は、複数の受信器を同時に充電させることができる。また、受信器が充電中である場合、すなわち送信器から無線電力が供給されている場合、送信器は、他の受信器から無線電力の伝送に対する要請を受信することができる。
【０００８】
しかしながら、複数の受信器は同時に送信器から無線電力を受信する場合、送信器又は受信器には過電圧又は過電流の過電力状態が発生する可能性がある。したがって、送信器又は受信器は、過電力を防止するために、例えば回路を短絡する方法で充電を中断させる。しかしながら、送信器又は受信器がこのように充電が中断される場合、ユーザーは、送信器を用いて受信器を充電することができなく、あるいは受信器を使用することができないという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、受信器間の通信を通じて送信器から受信器に供給される無線電力量を制御する無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御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】
【００１０】
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、無線電力送受信器における受信器の無線電力を制御する方法が提供される。その方法は、送信器の充電領域で加入受信器から送信される要求電力情報を受信するステップと、要求電力情報に基づいて送信器が加入受信器に要求電力を供給できるか否かを判定するステップと、送信器が加入受信器に要求電力を供給できない場合、加入受信器に待機状態を維持するように要請するステップとを有する。
【００１１】
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受信器の無線電力を制御する方法が提供される。その方法は、受信器により、充電領域に進入して送信器に要求電力情報を伝送するステップと、充電領域に含まれた登録受信器から充電電力情報を受信するステップと、充電電力情報に基づいて送信器が要求電力を供給できるか否かを判定するステップと、送信器が要求電力を供給できない場合、待機状態を維持するステップとを有する。
【００１２】
さらに、本発明の態様によれば、無線電力送受信システムにおける受信器が提供される。上記受信器は、送信器が無線電力を供給する充電領域の加入受信器から伝送される要求電力情報を受信する通信インターフェースと、要求電力情報に基づいて送信器が加入受信器に要求電力を供給できるか否かを判定し、送信器が要求電力を加入受信器に供給できない場合、加入受信器に待機状態の維持を要請する受信器(Ｒｘ)マイクロ制御部(ＭＣＵ)とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、受信器間の通信を通じて送信器から受信器に供給される無線電力量を制御する無線電力送受信システムにおける受信器の電力を制御する方法及び装置を提供することができる。
【００１４】
本発明のより完全な理解及びそれに従う多くの利点は、添付された図面との結合を考慮すれば、後述する詳細な説明を参照してより容易に理解でき、上記図で同一の参照番号は同一又は類似した構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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無線電力送受信システムにおける送信器及び受信器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無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法を示す信号フロー図である。
【図４】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法を示すフローチャートである。
【図６】従来技術による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。
【図７】従来技術による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される電力量を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の望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。
【００１７】
次の説明において、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、本発明の範囲及び趣旨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。
【００１８】
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。
【００１９】
図１を参照すると、無線電力送受信システムは、送信器１００及びＮ個の受信器２００、すなわち第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。
【００２０】
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、‘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に無線電力を伝送する。
【００２１】
受信器２００は、送信器１００に無線電力の供給を要請する制御信号を通信インターフェースを介して伝送し、送信器１００から無線電力を受信する。受信器２００は、送信器１００から無線電力を受信するために共振器(以下、‘Ｒｘ共振器'と称する)を含む。
【００２２】
また、共振器は特定周波数帯域の信号を生成し、それによって受信器２００は、Ｒｘ共振器を通じて無線電力を受信するための周波数帯域のキャリア周波数を共振させて送信器１００に無線電力の供給を要求できる。送信器１００は、Ｔｘ共振器を通じて受信器２００から無線電力送信要請を受信する。
【００２３】
本発明の一実施形態により、受信器２００の各々は、送信器１００が無線電力を伝送できる範囲内で相互に通信を遂行する。ここで、送信器１００が無線電力を送信できる領域は、“充電領域”と称する。例えば、第１の受信器２００-１及び第２の受信器２００-２が充電領域に位置すると仮定すれば、第１の受信器２００-１と第２の受信器２００-２は、それぞれの有線又は無線通信インターフェースを用いて相互に通信する。
【００２４】
充電領域に新たな受信器２００が加入する場合、新たな受信器２００は、送信器１００に要求電力を伝送するように要求する。以下に、充電領域に予め含まれている受信器は、“登録受信器”と称し、充電領域に新たに加入する受信器は“加入受信器”と称する。登録受信器は、加入受信器から送信器１００に伝送される電力伝送要求を受信し、要求電力伝送要請を分析して加入受信器が送信器１００から受信される要求電力を算出する。登録受信器は、加入受信器の要求電力を送信器１００が供給できるか否かを判定する。
【００２５】
例えば、送信器１００が総５０Ｗの無線電力を受信器２００に供給でき、充電領域に含まれた登録受信器に４５Ｗの無線電力を既に供給している場合、加入受信器が送信器１００から７Ｗの無線電力を要求すると、送信器１００は、その残余電力が５Ｗだけであるので、加入受信器に要求電力を供給することができない。本発明の一実施形態によると、送信器１００は、受信器２００の要請に応じて無線電力のみを供給するため、送信器２００の代りに、登録受信器は、送信器１００により７Ｗの要求電力が供給できないことを加入受信器に通知することができる。
【００２６】
本発明の他の実施形態により、加入受信器は、送信器１００の残余電力を算出することができる。加入受信器は、充電領域内の登録受信器から制御信号、例えば充電電力情報を受信し、送信器１００が充電電力情報に基づいて加入受信器に要求電力を伝送できるか否かを判定する。
【００２７】
本発明の一実施形態により、登録受信器からブロードキャストされる充電電力情報は、登録受信器の各々に供給される無線電力量と、送信器１００が供給できる総無線電力量を含む。したがって、この充電電力情報に基づき、加入受信器は、送信器１００の残余電力を算出し、算出された残余電力が加入受信器の要求電力より大きいか否かを判定する。送信器１００の残余電力が加入受信器の要求電力未満である場合、送信器１００は、加入受信器に要求電力を供給することができない。したがって、加入受信器は、送信器１００の残余電力が加入受信器の要求電力より大きい場合にのみ送信器１００に要求電力の伝送を要請する。
【００２８】
本発明の他の実施形態により、充電領域に含まれた受信器２００は、充電電力情報を所定の放送周期でブロードキャストする。例えば、第１の受信器２００-１が５Ｗの無線電力を送信器１００から受信され、第１の受信器２００-１、第２の受信器２００-２、及び第３の受信器２００-３は充電領域に含まれ、第１の受信器２００-１の放送周期が５分である場合、第１の受信器２００-１は、５分ごとに送信器１００から５Ｗの無線電力を受信することを示す充電領域に信号をブロードキャストする。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける送信器及び受信器を示すブロック構成図である。
【００３０】
図２を参照すると、送信器１００は、Ｔｘ共振器１０２、Ｔｘマッチング回路(inductance(L)/capacitance  circuit)１０４、Ｔｘ電力変換部１０６、及びＴｘ  ＭＣＵ(Micro Control Unit)１１０を含む。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てＡＣ(Alternating Current)電圧を共鳴波に共振することによって受信器２００に無線電力を供給する。さらに、Ｔｘ共振器１０２は、受信器２００から伝送される各種制御信号、例えば充電電力情報、要求電力情報を受信する。
【００３１】
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から共振される共鳴波を円滑に受信す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、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０の制御下にインピーダンスを制御する。
【００３２】
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)から入力されるＤＣ(Direct Current)電圧をＡＣ電圧に変換する。電圧の変換のために、Ｔｘ電力変換部１０６は、例えばＥ級(Class-E)増幅器(図示せず)及び駆動(driver)増幅器(図示せず)を含む。駆動増幅器は、ＤＣアダプタから受信されたＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換する。また、Ｅ級増幅器は、Ｔｘ  ＭＣＵ１１０の制御下に駆動増幅器により変換されたＡＣ電圧を増幅する。
【００３３】
送信器１００は、例えば７〜１５ＶのＤＣ電圧をＤＣアダプタから受信する。ＤＣ電圧が入力されると、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電圧を増幅するように制御する。Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、Ｔｘ電力変換部１０６でのＡＣ電圧の増幅率を調整する。増幅されたＡＣ電圧は、Ｔｘ共振器１０２により受信器２００のＲｘ共振器２０２に伝達される。
【００３４】
Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、送信器１００の全般的な動作を制御する。特に、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、Ｔｘ電力変換部１０６を制御して増幅されたＡＣ電圧の倍率を調整できる。受信器２００の充電が完了した場合、送信器１００は、これ以上の電力を受信器２００に送信しないように制御することができる。Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、Ｔｘマッチング回路１０４のインピーダンスを調整して送信器１００の電力伝送を容易にする。Ｔｘ  ＭＣＵ１１０は、送信器１００から伝送される電力を受信器２００に伝達される電力と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調整する。
【００３５】
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、通信インターフェース２０８、及びＲｘ  ＭＣＵ２１０を含む。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てＴｘ共振器１０２から共振される共鳴波を受信することによって送信器１００から無線電力が供給される。
【００３６】
Ｒｘマッチング回路２０４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から共振される共鳴波を円滑に受信するようにマッチングされるインピーダンスを調整する。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ることが好ましい。
【００３７】
Ｒｘ電力変換部２０６は、Ｒｘ共振器２０２を通じて受信されたＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。電圧変換のために、Ｒｘ電力変換部２０６は、例えば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を通じて受信したＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、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と接続されている機器、例えばＤＣ電圧によって駆動される携帯端末に伝達される。
【００３８】
通信インターフェース２０８は、受信器２００の有線又は無線通信を遂行する。通信インターフェース２０８は、送信器１００に電力供給を要請するか、あるいは電力供給を中止するための制御信号を送信器１００に伝送する。通信インターフェース２０８は、制御信号を充電領域にブロードキャストする。
【００３９】
通信インターフェース２０８は、充電領域内の他の受信器と通信し、他の受信器からブロードキャストされる制御信号を受信する。例えば、制御信号は、送信器１００に無線電力を要請するための無線電力要求信号、受信器２００の現在状態を示す状態信号を含む。
【００４０】
Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、受信器２００の全般的な動作を制御する。Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、受信器２００に接続された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。
【００４１】
Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、Ｒｘ電力変換部２０６を制御して増幅されるＤＣ電圧の増幅率を調整する。また、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、Ｒｘマッチング回路２０４のインピーダンスを調整することによって、送信器１００のＴｘ共振器１０２を通じて伝達される無線電力を円滑に受信する。
【００４２】
Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、通信インターフェース２０８を介して送信器１００及び充電領域に含まれた登録受信器又は加入受信器にブロードキャストされる制御信号を生成する。また、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、充電領域に含まれた登録受信器又は加入受信器からブロードキャストされる制御信号を受信するように通信インターフェース２０８を制御する。Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、制御信号から充電領域に含まれた登録受信器の各々に供給される無線電力量(充電電力)又は加入受信器により要求される無線電力量(要求電力)を識別する。Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、登録受信器の各々に供給される無線電力の総無線電力量を算出し、総無線電力量を用いて送信器１００の残余電力量を算出する。また、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、残余電力量が加入受信器の要求電力量より大きいか否かを判定する。残余電力量が加入受信器の要求電力量より小さい場合、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、通信インターフェース２０８を制御して待機要請制御信号を生成し、生成された待機要請制御信号を加入受信器に伝送する。
【００４３】
受信器２００が加入受信器である場合、Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、残余電力量が要求電力量より大きいか否かを判定する。残余電力量が要求電力量より小さい場合、加入受信器は、送信器１００に要求電力の供給を要請せずに待機状態(standby  state)を維持する。Ｒｘ  ＭＣＵ２１０は、待機状態の維持を示す制御信号を生成し、通信インターフェース２０８を通じて送信器１００及び充電領域に含まれた登録受信器に上記制御信号をブロードキャストする。
【００４４】
図３は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器の電力制御方法を示す信号フロー図である。
【００４５】
図３を参照すると、ステップＳ３０２、すなわち充電状態で、第１の受信器２００-１は、送信器１００から無線電力を受信する。
【００４６】
ステップＳ３０４において、加入受信器である第２の受信器２００-２は、充電領域に進入する。
【００４７】
ステップＳ３０６において、第２の受信器２００-２は、送信器１００に加入を要請する。特に、第２の受信器２００-２のＲｘ  ＭＣＵ２１０は、送信器１００に加入を要請するための加入要請制御信号を生成し、通信インターフェース２０８を介して加入要請制御信号を送信器１００に伝送する。
【００４８】
ステップＳ３０６において、第２の受信器２００-２は、要求電力情報を含む制御信号を送信器１００に伝送する。特に、第２の受信器２００-１は、充電領域に要求電力情報を含む制御信号をブロードキャストすることによって送信器１００に要求電力情報を伝送する。要求電力情報は、加入受信器、すなわち第２の受信器２００-２が送信器１００から要求する無線電力量を示す。第１の受信器２００-１は、第２の受信器２００-２によりブロードキャストされる制御信号を受信する。上記したように、第１の受信器２００-１は、送信器１００に伝送される制御信号を受信して第２の受信器２００-２の要求電力情報を獲得する。
【００４９】
ステップＳ３０８において、第１の受信器２００-１は、送信器１００の残余電力を算出する。第１の受信器２００-１は、充電領域に含まれた登録受信器が各々、送信器１００から受信され、あるいは供給される無線電力の総量を知る。また、第１の受信器２００-１は、送信器１００から出力され得る無線電力の総量を知っている。この情報を用いて、第１の受信器２００-１は、送信器１００の残余電力を算出する。
【００５０】
ステップＳ３１０において、第１の受信器２００-１は、送信器１００の残余電力に基づき、第２の受信器２００-２に要求電力を供給できるか否かを判定する。
【００５１】
送信器１００が第２の受信器２００-２に要求電力を供給できる場合(ステップＳ３１０で‘はい’)、第１の受信器２００-１は、次の動作を遂行しない。しかしながら、送信器１００が第２の受信器２００-２に要求電力を供給できない場合(ステップＳ３１０で‘いいえ’)、第１の受信器２００-１は、ステップＳ３１２で、第２の受信器２００-２に待機状態を維持することを要請する。特に、第１の受信器２００-１のＲｘ  ＭＣＵ２１０は、待機状態要請信号を生成し、通信インターフェース２０８を介して待機状態要請信号を第２の受信器２００-２に伝送する。
【００５２】
ステップＳ３１４において、第２の受信器２００-２は、待機状態を維持する。
【００５３】
本発明の一実施形態により、第１の受信器２００-１は、ステップＳ３１０で、第２の受信器２００-２の要求電力の伝送前に送信器１００の残余電力が送信器１００から要求される第２の受信器２００-２の電力より大きくても、上記要求電力の伝送後に送信器１００の残余電力が所定の基準値より小さい場合、送信器１００が第２の受信器２００-２に要求電力を供給できないと判定する。例えば、第２の受信器２００-２の要求電力が７Ｗであり、送信器１００の残余電力が９Ｗであり、基準値が３Ｗである場合、第１の受信器２００-１は、送信器１００が第２の受信器２００-２に無線電力を供給した場合に、送信器１００の残余電力、すなわち２Ｗが基準値、すなわち３Ｗより小さいと判定する。したがって、この場合、第１の受信器２００-１は、送信器１００が第２の受信器２００-２に要求電力を供給できないと判定する。
【００５４】
上記のように、登録受信器は、送信器１００の残余電力が加入受信器の要求電力より大きい場合でも、送信器１００又は受信器２００に含まれた回路が過負荷によって損傷されないように加入受信器を待機状態に維持するように指示する。
【００５５】
図４は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおいて、登録受信器により加入受信器の電力を制御する方法を示すフローチャートである。
【００５６】
図４を参照すると、ステップＳ３２２において、受信器２００、すなわち登録受信器は、通信インターフェース２０８を通じて加入受信器からブロードキャストされる要求電力情報を受信する。例えば、受信器２００は、要求電力情報を含む制御信号を受信する。
【００５７】
ステップＳ３２４において、受信器２００は、送信器１００の残余電力を算出する。ステップＳ３２６において、受信器２００は、加入受信器の要求電力が送信器１００の残余電力より大きいか否かを判定する。
【００５８】
加入受信器の要求電力が送信器１００の残余電力より大きい場合(ステップＳ３２６で‘はい’)、受信器２００は、ステップＳ３２８で、加入受信器に待機状態を維持することを要請する。特に、受信器２００のＲｘ  ＭＣＵ２１０は、待機状態要請信号を生成し、通信インターフェース２０８を介して待機状態要請信号を加入受信器に伝送する。
【００５９】
ステップＳ３３０において、受信器２００は、例えば、所定間隔で、充電が完了したか否かをチェックする。受信器２００は、充電が完了した場合(ステップＳ３３０で‘はい’)、ステップＳ３３２で、加入受信器が充電を遂行するように要請する。充電が完了した登録受信器は、待機状態を維持し、あるいは充電領域から離れる。
【００６０】
加入受信器の要求電力が送信器１００の残余電力より小さい場合(ステップＳ３２６で‘いいえ’)、受信器２００は、ステップＳ３３２で、加入受信器に充電を遂行するように要請する。あるいは、加入受信器の要求電力が送信器１００の残余電力より小さい場合(ステップＳ３２６で‘いいえ’)、受信器２００は、これ以上の動作を遂行しない。
【００６１】
図５は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおいて、加入受信器により、加入受信器の電力制御方法を示すフローチャートである。
【００６２】
図５を参照すれば、受信器２００、すなわち加入受信器は、ステップＳ３４２で充電領域に進入する。
【００６３】
ステップＳ３４４において、受信器２００は、通信インターフェース２０８を介して送信器１００に要求電力情報を伝送する。特に、受信器２００は、要求電力情報を含む制御信号を生成して送信器１００に伝送する。
【００６４】
ステップＳ３４６において、受信器２００は、通信インターフェース２０８を介して充電領域に含まれた登録受信器の各々から充電電力情報を受信する。あるいは、ステップＳ３４４及びＳ３４６は、同時に遂行され、あるいはこれらステップが相互に交換され得る。
【００６５】
上記したように、充電電力情報は、登録受信器が送信器１００から受信される無線電力量を含み、送信器１００が受信器２００に供給できる総無線電力量をさらに含む。
【００６６】
受信器２００は、充電電力情報に基づいて送信器１００の残余電力を算出し、ステップＳ３４８で、送信器１００の残余電力が要求電力より大きいか否かを判定する。
【００６７】
送信器１００の残余電力が要求電力より大きい場合(ステップＳ３４８で‘はい’)、受信器２００は、ステップＳ３５０で、送信器１００に要求電力を供給することを要請する。ステップＳ３５２において、受信器２００は、送信器１００から無線電力を受信して充電動作を遂行する。
【００６８】
一方、送信器１００の残余電力がステップＳ３４８で要求電力より小さい場合、受信器２００は、ステップＳ３５４で待機状態を維持する。
【００６９】
図６及び図７は、従来技術による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。特に、図６は受信器(ＲＸ)に印加される総負荷量(Total RXs  Load(W))を示し、図７は、登録受信器のうち、第１の受信器ＲＸ１  ２００-１が送信器１００から供給される無線電力量、すなわち入力電圧(RX1 Input Voltage(V))を示す。
【００７０】
図６及び図７を参照すると、第１の受信器ＲＸ１  ２００-１が送信器１００から入力電圧を受信し、時間ｔ１１で第２の受信器ＲＸ２  ２００-２が充電領域に進入して送信器１００から無線電力を受信する場合、負荷(RX2  load)が印加される。第２の受信器ＲＸ２が充電領域に進入するので、充電領域内の負荷は変わる。無線電力が第２の受信器ＲＸ２に供給されるため、受信器２００に印加される総負荷量は、時間ｔ１１から急激に増加し、送信器１００から受信器２００に供給できる総電力容量(Tx Power Capacity)を超える。
【００７１】
さらに、第１の受信器ＲＸ１の入力電圧は、急激に減少して第１の受信器ＲＸ１に供給される入力電圧がしきい電圧以下に落ちることができる。図７において、第１の受信器ＲＸ１に供給される入力電圧は、時間ｔ１１からしきい電圧以下に落ちる。第１の受信器ＲＸ１は、時間ｔ１２でリセットされて送信器１００に入力電圧の伝送を要請し、ｔ１３で第１の受信器ＲＸ１による負荷変動が発生し、第１の受信器ＲＸ１は、送信器１００からしきい電圧より大きい入力電圧を受信する。しかしながら、第２の受信器ＲＸ２  ２００-２によって、受信器２００に供給される総無線電力量は、第１の受信器ＲＸ１が入力電圧を受信する時間ｔ１３から急激に増加し、それによって総無線電力容量は、送信器１００の総電力量を超える。したがって、第１の受信器ＲＸ１は、再びターンオフされ、時間ｔ１４で再リセットされる。
【００７２】
図８及び図９は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示したグラフである。特に、図８は、受信器２００ＲＸに印加される総負荷量を示すグラフであり、図９は、登録受信器のうち第１の受信器ＲＸ１  ２００-１が送信器１００から供給される無線電力量、すなわち入力電圧(RX1  Input  Voltage(V))を示すグラフである。
【００７３】
図８及び図９を参照すると、第１の受信器ＲＸ１  ２００-１は送信器１００から入力電圧が供給され、第２の受信器ＲＸ２  ２００-２は時間ｔ２１で充電領域に進入して送信器１００から無線電力が供給される(RX2  load)場合、送信器１００は、充電領域に発生した負荷変動を感知し、第２の受信器ＲＸ２から伝送される要求電力情報を受信する。第１の受信器ＲＸ１は、要求電力情報に基づいて一時的にターンオフされて送信器１００から供給される入力電圧をしきい電圧に減少させる。時間ｔ２２の間に第１の受信器ＲＸ１に供給される入力電圧がしきい電圧以下に減少する場合、受信器２００に供給される総負荷量は、送信器１００の総電力量(Tx  Power  Capacity)を超えない。
【００７４】
図１０及び図１１は、本発明の一実施形態による無線電力送受信システムにおける受信器に伝送される無線電力量を示すグラフである。特に、図１０は受信器ＲＸに印加される総負荷量(Total  RXs  Load(W))を表すグラフであり、図１１は送信器ＴＸ  １００により受信器２００に供給される無線電力の推定量を示すグラフである。
【００７５】
図１０及び図１１を参照すると、時間ｔ３１で、負荷は、受信器２００を含むクライアントデバイスに印加される。その後、時間ｔ３２で、受信器ＲＸは、ターンオンされて送信器１００にクライアントデバイスの要求電力情報を伝送する。図１０及び図１１において、送信器１００により受信器２００に供給できる総無線電力量のしきい値はＷ１であり、クライアントデバイスの要求電力量はＷ２であると仮定する。
【００７６】
送信器１００は、クライアントデバイスの要求電力情報に基づいて総無線電力量を推定する。
【００７７】
図１０及び図１１を参照すると、負荷がクライアントデバイスと受信器２００の両方ともに印加される場合、クライアントデバイス及び受信器２００に供給される無線電力の推定量はしきい値Ｗ１を超える。したがって、受信器ＲＸは、時間ｔ３３で待機状態を維持し、クライアントデバイスのみは送信器１００から無線電力を受信することができる。
【００７８】
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】
【００７９】
１００  送信器
１０２  Ｔｘ共振器
１０４  Ｔｘマッチング回路
１０６  Ｔｘ電力変換部
１１０  ＴｘＭＣＵ
２００  受信器
２００−１  第１の受信器
２００−２  第２の受信器
２００−Ｎ  第Ｎの受信器
２０２  Ｒｘ共振器
２０４  Ｒｘマッチング回路
２０６  Ｒｘ電力変換部
２０８  通信インターフェース
２１０  ＲｘＭＣＵ
【図１】
2014516244.tif 000003
【図２】
2014516244.tif 000004
【図３】
2014516244.tif 000005
【図４】
2014516244.tif 000006
【図５】
2014516244.tif 000007
【図６】
2014516244.tif 000008
【図７】
2014516244.tif 000009
【図８】
2014516244.tif 000010
【図９】
2014516244.tif 000011
【図１０】
2014516244.tif 000012
【図１１】
2014516244.tif 000013
【国際調査報告】
2014516244.tif 000014
2014516244.tif 000015