(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送信する無線電力送信装置の無線電力送信方法であって、
第１可用電力を含む前記無線電力送信装置の第１状態情報を第１無線電力受信装置に送信する段階；
前記第１可用電力の範囲内で前記第１無線電力受信装置によって決定された第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を前記第１無線電力受信装置から受信する段階；
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を前記第１無線電力受信装置に送信する第１電力送信段階；
第２可用電力を含む前記無線電力送信装置の第２状態情報を前記第１無線電力受信装置に送信する段階；
前記第２可用電力の範囲内で前記第１無線電力受信装置によって決定された第２要求電力が含まれた前記第１無線電力受信装置の第２状態情報を前記第１無線電力受信装置から受信する段階；及び
前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報に含まれた前記第２要求電力に対応する電力を前記第１無線電力受信装置に送信する第２電力送信段階；
を含み、
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は、前記無線電力送信装置の状態が変更された場合に送信する、無線電力送信方法。
【請求項２】
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を送信するうちに前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数が変更された場合、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する、請求項１に記載の無線電力送信方法。
【請求項３】
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を送信するうちに前記無線電力送信装置が外部要因によって提供可能な電力が変更された場合、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する、請求項１又は２に記載の無線電力送信方法。
【請求項４】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する前に、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を要請する所定の要請信号を受信する段階をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項５】
前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報を送信する前に、前記無線電力送信装置によって第２無線電力受信装置が識別される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項６】
前記第２要求電力が含まれた前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報を受信する段階以後に、前記無線電力送信装置によって前記第２無線電力受信装置に対する電力送信可否が決定される、請求項５に記載の無線電力送信方法。
【請求項７】
前記第２可用電力は前記第１可用電力より小さな値である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項８】
前記第２要求電力は前記第１要求電力より小さいか同じに維持される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項９】
前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数についての情報が前記無線電力送信装置の前記第１〜第２状態情報にさらに含まれて送信される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項１０】
前記第２無線電力受信装置が識別されれば、第３可用電力を含む前記無線電力送信装置の第３状態情報を送信する段階をさらに含む、請求項５に記載の無線電力送信方法。
【請求項１１】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は電力伝送制約条件についての情報をさらに含み、前記電力伝送制約条件についての情報は、可用電力の不足、接続可能な無線電力受信装置の個数超過、電力供給障害及び充電完了の中で少なくとも一つを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項１２】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報は、前記第１無線電力受信装置の現在充電量についての情報、現在電力を受信している無線電力送信装置の識別情報及び優先順位情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項１３】
前記無線電力送信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置の個数についての情報及び残余電力量についての情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項１４】
前記無線電力送信装置は、共振周波数帯域の磁気共振現象によって前記第１無線電力受信装置に電力を送信する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の無線電力送信方法。
【請求項１５】
前記共振周波数帯域と違う周波数帯域を介して前記無線電力送信装置及び前記第１無線電力受信装置の状態情報が交換される、請求項１４に記載の無線電力送信方法。
【請求項１６】
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の無線電力受信方法であって、
第１可用電力を含む前記無線電力送信装置の第１状態情報を前記無線電力送信装置から受信する段階；
前記第１可用電力の範囲内で第１要求電力を決定する段階；
前記第１要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の第１状態情報を前記無線電力送信装置に送信する段階；
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を前記無線電力送信装置から受信する第１電力受信段階；
第２可用電力を含む前記無線電力送信装置の第２状態情報を前記無線電力送信装置から受信する段階；
前記第２可用電力の範囲内で第２要求電力を決定する段階；
前記第２要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の第２状態情報を前記無線電力送信装置に送信する段階；及び
前記無線電力受信装置の前記第２状態情報に含まれた前記第２要求電力に対応する電力を前記無線電力送信装置から受信する第２電力受信段階を含み、
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は、前記無線電力送信装置の状態が変更された場合に受信される、無線電力受信方法。
【請求項１７】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力が受信されるうちに前記無線電力送信装置に接続された前記無線電力受信装置を含む無線電力受信装置の個数が変更された場合、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報が受信される請求項１６に記載の無線電力受信方法。
【請求項１８】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力が受信されるうちに前記無線電力送信装置が外部要因によって提供可能な電力が変更された場合前記無線電力送信装置の前記第２状態情報が受信される、請求項１６又は１７に記載の無線電力受信方法。
【請求項１９】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報が受信される前に、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を要請する所定の要請信号を送信する段階をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２０】
前記無線電力受信装置の前記第２状態情報が受信される前に、前記無線電力送信装置によって前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置が識別される、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２１】
前記第２要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の前記第２状態情報を送信する段階以後に、前記無線電力送信装置によって前記他の無線電力受信装置に対する電力送信可否が決定される、請求項２０に記載の無線電力受信方法。
【請求項２２】
前記第２可用電力は前記第１可用電力より小さな値である、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２３】
前記第２要求電力は前記第１要求電力より小さいか同じに維持される、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２４】
前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数についての情報が前記無線電力送信装置の前記第１〜第２状態情報にさらに含まれて受信される、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２５】
前記他の無線電力受信装置が識別されれば、第３可用電力を含む前記無線電力送信装置の第３状態情報を受信する段階をさらに含む、請求項２０に記載の無線電力受信方法。
【請求項２６】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は電力伝送制約条件についての情報をさらに含み、前記電力伝送制約条件についての情報は、可用電力の不足、接続可能な無線電力受信装置の個数超過、電力供給障害及び充電完了の中で少なくとも一つを含む、請求項１６〜２５のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２７】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力受信装置の現在充電量についての情報、現在電力を受信している無線電力送信装置の識別情報及び優先順位情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２８】
前記無線電力送信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置の個数についての情報及び残余電力量についての情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項２９】
前記無線電力受信装置は、共振周波数帯域の磁気共振現象によって前記無線電力送信装置から電力を受信する、請求項１６〜２８のいずれか一項に記載の無線電力受信方法。
【請求項３０】
前記共振周波数帯域と違う周波数帯域を介して前記無線電力受信装置及び前記無線電力送信装置の状態情報が交換される、請求項２９に記載の無線電力受信方法。
【請求項３１】
無線電力受信装置に無線で電力を送信する無線電力送信装置であって、
第１可用電力を含む前記無線電力送信装置の第１状態情報を第１無線電力受信装置に送信し、第１可用電力の範囲内で前記第１無線電力受信装置によって決定された第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を前記第１無線電力受信装置から受信する協商部；及び
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を前記第１無線電力受信装置に送信するようにする制御部；
を含み、
前記協商部は、
第２可用電力を含む前記無線電力送信装置の第２状態情報を送信し、第２可用電力の範囲内で前記第１無線電力受信装置によって決定された第２要求電力が含まれた前記第１無線電力受信装置の第２状態情報を前記第１無線電力受信装置から受信し、
前記制御部は、
前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報に含まれた前記第２要求電力に対応する電力を前記第１無線電力受信装置に送信するようにし、
前記協商部は、
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を前記無線電力送信装置の状態が変更された場合に送信する、無線電力送信装置。
【請求項３２】
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を送信するうちに前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数が変更された場合、前記協商部は前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する、請求項３１に記載の無線電力送信装置。
【請求項３３】
前記第１無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を送信するうちに前記無線電力送信装置が外部要因によって提供可能な電力が変更された場合、前記協商部は前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する、請求項３１又は３２に記載の無線電力送信装置。
【請求項３４】
前記協商部は、
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を送信する前に、前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を要請する所定の要請信号を受信する、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項３５】
前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報を送信する前に、前記無線電力送信装置によって第２無線電力受信装置を識別する識別部；
をさらに含む、請求項３１〜３４のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項３６】
前記第２要求電力が含まれた前記第１無線電力受信装置の前記第２状態情報を受信した後に、前記制御部が前記無線電力送信装置によって前記第２無線電力受信装置に対する電力送信可否を決定する、請求項３５に記載の無線電力送信装置。
【請求項３７】
前記第２可用電力は前記第１可用電力より小さな値である、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項３８】
前記第２要求電力は前記第１要求電力より小さいか同じに維持される、請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項３９】
前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数についての情報が前記無線電力送信装置の前記第１〜第２状態情報にさらに含まれて送信される、請求項３１〜３８のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項４０】
前記第２無線電力受信装置が識別されれば、第３可用電力を含む前記無線電力送信装置の第３状態情報を送信する段階をさらに含む、請求項３６に記載の無線電力送信装置。
【請求項４１】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は電力伝送制約条件についての情報をさらに含み、前記電力伝送制約条件についての情報は、可用電力の不足、接続可能な無線電力受信装置の個数超過、電力供給障害及び充電完了の中で少なくとも一つを含む、請求項３１〜４０のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項４２】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報は、前記第１無線電力受信装置の現在充電量についての情報、現在電力を受信している無線電力送信装置の識別情報及び優先順位情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項３１〜４１のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項４３】
前記無線電力送信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置の個数についての情報及び残余電力量についての情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項３１〜４２のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項４４】
前記無線電力送信装置は、共振周波数帯域の磁気共振現象によって前記第１無線電力受信装置に電力を送信する、請求項３１〜４３のいずれか一項に記載の無線電力送信装置。
【請求項４５】
前記共振周波数帯域と違う周波数帯域を介して前記無線電力送信装置及び前記第１無線電力受信装置の状態情報が交換される、請求項４４に記載の無線電力送信装置。
【請求項４６】
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、
第１可用電力を含む無線電力送信装置の第１状態情報を前記無線電力送信装置から受信し、前記第１可用電力の範囲内で第１要求電力を決定し、前記第１要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の第１状態情報を前記無線電力送信装置に送信する協商部；及び
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力を前記無線電力送信装置から受信するようにする制御部；
を含み、
前記協商部は、
第２可用電力を含む前記無線電力送信装置の第２状態情報を前記無線電力送信装置から受信し、前記第２可用電力の範囲内で第２要求電力を決定し、前記第２要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の第２状態情報を前記無線電力送信装置に送信し、
前記制御部は、
前記無線電力受信装置の前記第２状態情報に含まれた前記第２要求電力に対応する電力を前記無線電力送信装置から受信するようにし、
前記協商部は、
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を前記無線電力送信装置の状態が変更された場合に受信する、無線電力受信装置。
【請求項４７】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力が受信されるうちに前記無線電力送信装置に接続された前記無線電力受信装置を含む無線電力受信装置の個数が変更された場合、前記協商部は前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を受信する、請求項４６に記載の無線電力受信装置。
【請求項４８】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報に含まれた前記第１要求電力に対応する電力が受信されるうちに前記無線電力送信装置が外部要因によって提供可能な電力が変更された場合、前記協商部は前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を受信する、請求項４６又は４７に記載の無線電力受信装置。
【請求項４９】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報が受信される前に、前記協商部は前前記無線電力送信装置の前記第２状態情報を要請する所定の要請信号を送信する、請求項４６〜４８のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５０】
前記無線電力受信装置の前記第２状態情報が受信される前に、前記無線電力送信装置によって前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置が識別される、請求項４６〜４９のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５１】
前記第２要求電力が含まれた前記無線電力受信装置の前記第２状態情報を送信する段階以後に、前記無線電力送信装置によって前記他の無線電力受信装置に対する電力送信可否が決定される、請求項５０に記載の無線電力受信装置。
【請求項５２】
前記第２可用電力は前記第１可用電力より小さな値である、請求項４６〜５１のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５３】
前記第２要求電力は前記第１要求電力より小さいか同じに維持される、請求項４６〜５２のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５４】
前記無線電力送信装置に接続された無線電力受信装置の個数についての情報が前記無線電力送信装置の前記第１〜第２状態情報にさらに含まれて受信される、請求項４６〜５３のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５５】
前記他の無線電力受信装置が識別されれば、第３可用電力を含む前記無線電力送信装置の第３状態情報を受信する段階をさらに含む、請求項５０に記載の無線電力受信装置。
【請求項５６】
前記無線電力送信装置の前記第２状態情報は電力伝送制約条件についての情報をさらに含み、前記電力伝送制約条件についての情報は、可用電力の不足、接続可能な無線電力受信装置の個数超過、電力供給障害及び充電完了の中で少なくとも一つを含む、請求項４６〜５５のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５７】
前記無線電力受信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力受信装置の現在充電量についての情報、現在電力を受信している無線電力送信装置の識別情報及び優先順位情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項４６〜５６のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５８】
前記無線電力送信装置の前記第１状態情報は、前記無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置の個数についての情報及び残余電力量についての情報の中で少なくとも一つをさらに含む、請求項４６〜５７のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項５９】
前記無線電力受信装置は、共振周波数帯域の磁気共振現象によって前記無線電力送信装置から電力を受信する、請求項４６〜５８のいずれか一項に記載の無線電力受信装置。
【請求項６０】
前記共振周波数帯域と違う周波数帯域を介して前記無線電力受信装置及び前記無線電力送信装置の状態情報が交換される、請求項５９に記載の無線電力受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力送信方法、無線電力受信方法、無線電力送信装置、無線電力受信装置に関するものであって、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力伝送状況によって能動的な電力伝送が可能な無線電力伝送技術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ー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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、既存には送信側と受信側との間の無線電力伝送時、送信側と受信側との電力伝送環境を能動的に把握することはできなかった。したがって、より効率的で、かつ能動的な電力伝送のためには、送信側と受信側との相互間の状態情報を共有する両方向通信が必要である。
【０００４】
本発明の目的は、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力伝送状態に対する情報を送受信して、能動的で、かつ効率的に電力伝送を遂行することができる無線電力送信方法、無線電力受信方法、無線電力送信装置、無線電力受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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の、無線電力送信方法は、無線電力受信装置に無線で電力を送信する無線電力送信装置の無線電力送信方法であって、第１可用電力を含む第１無線電力送信装置の第１状態情報を送信する段階；第１可用電力範囲内で決定された第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を受信する段階；第１無線電力受信装置の第１状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力受信装置に送信する第１電力送信段階；第２可用電力を含む第１無線電力送信装置の第２状態情報を送信する段階；第２可用電力範囲内で決定された第２要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第２状態情報を受信する段階；及び第１無線電力受信装置の第２状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力受信装置に送信する第２電力送信段階；を含む。第１無線電力送信装置の第２状態情報は、第１無線電力送信装置の状態が変更された場合に送信する。
【０００６】
本発明の別の態様は、無線電力受信方法である。この方法は、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の無線電力受信方法であって、第１可用電力を含む第１無線電力送信装置の第１状態情報を受信する段階；第１可用電力範囲内で第１要求電力を決定する段階；第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を送信する段階；第１無線電力受信装置の第１状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力送信装置から受信する第１電力受信段階；第２可用電力を含む第１無線電力送信装置の第２状態情報を受信する段階；第２可用電力範囲内で第２要求電力を決定する段階；第２要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第２状態情報を送信する段階；及び第１無線電力受信装置の第２状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力送信装置から受信する第２電力受信段階を含む。第１無線電力送信装置の第２状態情報は、第１無線電力送信装置の状態が変更された場合に受信される。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、無線電力送信装置である。この装置は、無線電力受信装置に無線で電力を送信する無線電力送信装置であって、第１可用電力を含む第１無線電力送信装置の第１状態情報を送信し、第１可用電力範囲内で決定された第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を受信する協商部；及び第１無線電力受信装置の第１状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力受信装置に送信するようにする制御部；を含む。協商部は、第２可用電力を含む第１無線電力送信装置の第２状態情報を送信し、第２可用電力範囲内で決定された第２要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第２状態情報を受信し、制御部は、第１無線電力受信装置の第２状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力受信装置に送信するようにし、協商部は、第１無線電力送信装置の第２状態情報を第１無線電力送信装置の状態が変更された場合に送信する。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、無線電力受信装置である。この装置は、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、第１可用電力を含む第１無線電力送信装置の第１状態情報を受信し、第１可用電力範囲内で第１要求電力を決定し、第１要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第１状態情報を送信する協商部；及び第１無線電力受信装置の第１状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力送信装置から受信するようにする制御部；を含む。協商部は、第２可用電力を含む第１無線電力送信装置の第２状態情報を受信し、第２可用電力範囲内で第２要求電力を決定し、第２要求電力が含まれた第１無線電力受信装置の第２状態情報を送信し、制御部は、第１無線電力受信装置の第２状態情報に基づいて決定された電力を第１無線電力送信装置から受信するようにし、協商部は、第１無線電力送信装置の第２状態情報を第１無線電力送信装置の状態が変更された場合に受信する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の状態情報を用いて、能動的で、かつ効率的な電力伝送が遂行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に従う無線電力伝送システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態に従う送信誘導コイルの等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う電力ソースと送信部の等価回路である。
【図４】本発明の一実施形態に従う受信共振コイル、受信誘導コイル、平滑回路、及び負荷の等価回路を示す。
【図５】本発明の更に他の実施形態に従う無線電力送信装置及び無線電力受信装置のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に従う無線電力伝送方法の流れ図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に従う無線電力伝送方法を説明するためのラダーダイヤグラムである。
【図８】本発明の一実施形態に従う無線電力伝送のための状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１は本発明の一実施形態に従う無線電力伝送システムを説明するための図である。
【００１２】
図１を参考すると、無線電力伝送システムは、給電装置１００、無線電力送信装置２００、無線電力受信装置３００、及び負荷４００を含む。
【００１３】
一実施形態において、給電装置１００は無線電力送信装置２００に含まれる。
【００１４】
無線電力送信装置２００は、送信誘導コイル２１０及び送信共振コイル２２０を含む。
【００１５】
無線電力受信装置３００は、受信共振コイル３１０、受信誘導コイル３２０、及び整流部３３０を含む。
【００１６】
給電装置１００の両端は送信誘導コイル２１０の両端と連結される。
【００１７】
送信共振コイル２２０は、送信誘導コイル２１０と一定の距離を置いて配置される。
【００１８】
受信共振コイル３１０は、受信誘導コイル３２０と一定の距離を置いて配置される。
【００１９】
受信誘導コイル３２０の両端は整流部３３０の両端と連結され、負荷４００は整流部３３０の両端に連結される。一実施形態において、負荷４００は無線電力受信装置３００に含まれる。
【００２０】
給電装置１００で生成された電力は無線電力送信装置２００に伝えられ、無線電力送信装置２００に伝えられた電力は共振現象により無線電力送信装置２００と共振をなす、即ち、共振周波数値が同一な無線電力受信装置３００に伝えられる。
【００２１】
以下、より具体的に電力伝送過程を説明する。
【００２２】
給電装置１００は、所定周波数を有する交流電力を生成して無線電力送信装置２００に伝達する。
【００２３】
送信誘導コイル２１０と送信共振コイル２２０とは誘導結合されている。即ち、送信誘導コイル２１０は給電装置１００から供給された電力により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２２０にも交流電流が誘導される。
【００２４】
その後、送信共振コイル２２０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伝送できる。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】
受信共振コイル３１０は、送信共振コイル２２０から共振により電力を受信する。受信された電力により受信共振コイル３１０には交流電流が流れる。受信共振コイル３１０に伝えられた電力は電磁気誘導により受信共振コイル３１０と誘導結合された受信誘導コイル３２０に伝えられる。受信誘導コイル３２０に伝えられた電力は整流部３３０を通じて整流されて負荷４００に伝えられる。
【００２７】
無線電力送信装置２００の送信共振コイル２２０は磁場を通じて無線電力受信装置３００の受信共振コイル３１０に電力を伝送することができる。具体的に、送信共振コイル２２０と受信共振コイル３１０と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２２０と受信共振コイル３１０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】
無線電力伝送における品質指数（Quality Factor）と結合係数（Coupling Coefficient）は重要な意味を有する。即ち、電力伝送効率は品質指数及び結合係数が大きい値を有するほど向上できる。
【００３０】
品質指数（Quality Factor）は、無線電力送信装置２００または無線電力受信装置３００の付近に蓄積できるエネルギーの指標を意味する。
【００３１】
品質指数（Quality Factor）は、動作周波数（ｗ）、コイルの形状、寸法、素材などによって変わることができる。品質指数は、数式でＱ＝ｗ＊Ｌ／Ｒのように表現できる。Ｌはコイルのインダクタンスであり、Ｒはコイル自体で発生する電力損失量に該当する抵抗を意味する。
【００３２】
品質指数（Quality Factor）は０から無限帯の値を有することができ、品質指数が大きいほど無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の電力伝送効率が向上できる。
【００３３】
結合係数（Coupling Coefficient）は送信側コイルと受信側コイルとの間の磁気的結合の程度を意味するものであって、０から１の範囲を有する。
【００３４】
結合係数（Coupling Coefficient）は、送信側コイルと受信側コイルとの相対的な位置や距離などによって変わることができる。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に従う送信誘導コイル２１０の等価回路図である。
【００３６】
図２に示すように、送信誘導コイル２１０はインダクタＬ１とキャパシタＣ１とからなり、これらにより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構成するようになる。
【００３７】
送信誘導コイル２１０は、インダクタＬ１の両端がキャパシタＣ１の両端に連結された等価回路で構成される。即ち、送信誘導コイル２１０はインダクタＬ１とキャパシタＣ１が並列に連結された等価回路で構成される。
【００３８】
キャパシタＣ１は可変キャパシタであることがあり、キャパシタＣ１のキャパシタンスが調節されることによってインピーダンスマッチングが遂行できる。送信共振コイル２２０、受信共振コイル３１０、及び受信誘導コイル３２０の等価回路も図２に図示されたものと同一でありうる。
【００３９】
図３は、本発明の一実施形態に従う給電装置１００と無線電力送信装置２００の等価回路図である。
【００４０】
図３に示すように、送信誘導コイル２１０と送信共振コイル２２０は、各々所定のインダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクタＬ１、Ｌ２とキャパシタＣ１、Ｃ２とからなる。
【００４１】
図４は、本発明の一実施形態に従う無線電力受信装置３００の等価回路図である。
【００４２】
図４に示すように、受信共振コイル３１０と受信誘導コイル３２０は、各々所定のインダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクタＬ３、Ｌ４とキャパシタＣ３、Ｃ４とからなる。
【００４３】
整流部３３０は、受信誘導コイル３２０から伝達された交流電力を直流電力に変換して、変換された直流電力を負荷４００に伝達することができる。
【００４４】
具体的に、整流部３３０は整流器と平滑回路とを含む。一実施形態において、整流器はシリコン整流器が使われることができ、図４に示すように、ダイオードＤ１により等価化できる。
【００４５】
整流器は、受信誘導コイル３２０から伝達された交流電力を直流電力に変換することができる。
【００４６】
平滑回路は、整流器で変換された直流電力に含まれた交流成分を除去して滑らかな直流電力を出力することができる。一実施形態において、平滑回路は図４に示すように、整流キャパシタＣ５が使われることができるが、これに限定されるものではない。
【００４７】
負荷４００は、直流電力を必要とする任意の充電池または装置でありうる。例えば、負荷４００はバッテリーを意味する。
【００４８】
無線電力受信装置３００は、携帯電話、ノートブック、マウスなど、電力を必要とする電子機器に装着できる。
【００４９】
無線電力送信装置２００は、無線電力受信装置３００とインバンド（In band）またはアウトオブバンド（out of band）通信を用いて情報を交換することができる。
【００５０】
インバンド（In band）通信は、無線電力伝送に使われる信号を用いて無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の情報を交換する通信を意味する。無線電力受信装置３００はスイッチをさらに含むことができ、上記スイッチのスイッチング動作を通じて無線電力送信装置２００から送信される電力を受信したり、受信しないことがある。これによって、無線電力送信装置２００は無線電力送信装置２００で消耗される電力量を検出して無線電力受信装置３００に含まれたスイッチのオンまたはオフシーン号を認識することができる。
【００５１】
具体的に、無線電力受信装置３００は抵抗とスイッチを用いて抵抗で吸収する電力量を変化させて無線電力送信装置２００で消耗される電力を変更させることができる。無線電力送信装置２００は、上記消耗される電力の変化を感知して無線電力受信装置３００の状態情報を獲得することができる。スイッチと抵抗とは直列に連結できる。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、充電量の推移に対する情報を含む。
【００５２】
より具体的に説明すると、スイッチが開放されれば、抵抗が吸収する電力は０となり、無線電力送信装置２００で消耗される電力も減少する。
【００５３】
スイッチが短絡されれば、抵抗が吸収する電力は０より大きくなり、無線電力送信装置２００で消耗される電力は増加する。無線電力受信装置で、このような動作を繰り返すと、無線電力送信装置２００は無線電力送信装置２００で消耗される電力を検出して無線電力受信装置３００とディジタル通信を遂行することができる。
【００５４】
無線電力送信装置２００は上記のような動作によって無線電力受信装置３００の状態情報を受信し、それに適した電力を送信することができる。
【００５５】
これとは反対に、無線電力送信装置２００側に抵抗とスイッチを備えて無線電力送信装置２００の状態情報を無線電力受信装置３００に伝送することも可能である。
【００５６】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力送信装置２００が伝送することができる最大供給電力量、無線電力送信装置２００が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数、及び無線電力送信装置２００の可用電力量に対する情報を含む。
【００５７】
次に、アウトオブバンド通信について説明する。
【００５８】
アウトオブバンド通信は、共振周波数帯域でない別途の周波数帯域を用いて電力伝送に必要な情報を交換する通信をいう。無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００とはアウトオブバンド通信モジュールを装着して電力伝送に必要とする情報を交換することができる。上記アウトオブバンド通信モジュールは給電装置に装着されることもできる。一実施形態において、アウトオブバンド通信モジュールは、ブルートゥース、ジグビー、無線ＬＡＮ、ＮＦＣ（Near Field Communication）のような近距離通信方式を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００５９】
次に、図５乃至図８を参照して、本発明の更に他の実施形態に従う無線電力送信装置、無線電力受信装置、無線電力伝送方法、無線電力受信方法、情報伝送方法、及び情報受信方法を図１乃至図４の内容に結び付けて説明する。
【００６０】
図５は、本発明の更に他の実施形態に従う無線電力送信装置及び無線電力受信装置のブロック図である。
【００６１】
無線電力送信装置２００は、送信部２３０、識別部２４０、折衷部２５０、及び制御部２６０を含む。また、図１に図示した送信誘導コイル２１０及び送信共振コイル２２０をさらに含む。
【００６２】
無線電力受信装置３００は、受信部３５０、応答信号伝送部３６０、折衷部３７０、及び制御部３８０を含む。また、図１に図示した受信共振コイル３１０、受信誘導コイル３２０、整流回路３３０、及び負荷４００をさらに含む。
【００６３】
送信部２３０は受信部３５０に連結信号を伝送する。一実施形態において、連結信号は無線電力受信装置３００を検出し、識別するための電力信号を意味する。送信部２３０は無線電力受信装置３００を検出するために周期的に連結信号を伝送することができる。
【００６４】
識別部２４０は連結信号に対する応答信号を受信して無線電力受信装置３００を識別する。識別部２４０が連結信号に対する応答信号を受信できない場合、該当無線電力受信装置３００に連結信号の送信を中断する。一実施形態において、識別部２４０が応答信号を受信できない場合とは、電力伝送が可能な物体でない他の物体、例えば、キー、小銭などの物体に連結信号を伝送して応答信号を受信できない場合でありうる。
【００６５】
折衷部２５０は、上記連結信号に対する応答信号を受信する場合、電力伝送条件を識別された無線電力受信装置３００と折衷することができる。一実施形態において、電力伝送条件とは、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の電力伝送または電力中断のために相互間に備えるべき要素を意味する。上記電力伝送条件が相互間に合うか否かによって電力伝送がなされることも、なされないこともある。
【００６６】
制御部２６０は、折衷された電力伝送条件によって識別された無線電力受信装置に電力を伝送するようにする。
【００６７】
折衷部２５０は、識別された無線電力受信装置３００に無線電力送信装置２００の状態情報を伝送して識別された無線電力受信装置３００が上記無線電力送信装置２００の状態情報に基づいて特定の状態情報を決めるようにし、識別された無線電力受信装置３００から決まった特定の状態情報を受信する。
【００６８】
一実施形態に、無線電力送信装置２００の状態情報は無線電力送信装置２００が供給することができる最大電力量に対する情報、無線電力送信装置２００が提供している無線電力受信装置３００の個数に対する情報、及び無線電力送信装置２００に対する識別情報を含む。
【００６９】
一実施形態に、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を含む。
【００７０】
折衷部２５０は、識別された無線電力受信装置３００の状態情報を受信して識別された無線電力受信装置３００の状態情報に基づいて特定の状態情報を決定し、制御部２６０は特定の状態情報に対応する電力を識別された無線電力受信装置３００に伝送するようにする。
【００７１】
一実施形態に、折衷部２５０は識別された無線電力受信装置３００に可用電力量を伝送して識別された無線電力受信装置３００が可用電力量の範囲内で要求電力量を決めるようにする。その後、無線電力受信装置３００が要求電力量を決定すれば、折衷部２５０は要求電力量を受信する。制御部２６０は要求電力量に該当する電力を無線電力受信装置３００に伝送する。
【００７２】
上記のような過程を通じて無線電力送信装置２００及び無線電力受信装置３００の電力伝送状態を把握して能動的な電力伝送が遂行できる。
【００７３】
無線電力受信装置３００は、受信部３５０、応答信号伝送部３６０、折衷部３７０、及び制御部３８０を含む。また、図１に図示した受信共振コイル３１０、受信誘導コイル３２０、整流回路３３０、及び負荷４００をさらに含む。
【００７４】
受信部３５０は、無線電力送信装置２００から連結信号を受信することができる。
【００７５】
応答信号伝送部３６０は受信された連結信号に対する応答信号を上記無線電力送信装置に伝送することができる。
【００７６】
折衷部３７０は無線電力送信装置２００と電力伝送条件を折衷することができ、無線電力受信装置３００は折衷された結果によって無線電力送信装置２００から電力を受信することができる。
【００７７】
一実施形態に、折衷部３７０は無線電力送信装置２００の状態情報を受信して無線電力送信装置２００の状態情報に基づいて特定の状態情報を決定し、上記無線電力送信装置２００に上記決まった特定の状態情報を無線電力送信装置２００に送信することができ、無線電力受信装置３００は特定の状態情報に対応する電力を上記無線電力送信装置２００から受信することができる。
【００７８】
上記のような過程を通じて無線電力送信装置２００及び無線電力受信装置３００の電力伝送状態を把握して能動的な電力伝送が遂行できる。
【００７９】
図６は、本発明の一実施形態に従う無線電力伝送方法の流れ図である。
【００８０】
本発明の無線電力伝送方法は共振を用いた無線電力伝送を例として説明するが、電磁気誘導による無線電力伝送にも適用可能である。
【００８１】
一実施形態に、本発明の両方向通信は無線電力送信装置２００及び無線電力受信装置３００に電流量を変化させるための構成、例えば、可変抵抗とスイッチによるインバンド通信またはアウトオブバンド通信を通じて具現可能である。インバンド通信及びアウトオブバンド通信に対する説明は図１で説明したものと同一である。
【００８２】
図６を参照すると、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００に連結信号を伝送する（Ｓ１０１）。一実施形態において、連結信号は無線電力受信装置３００を検出し、識別するための電力信号を意味する。無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００を検出するために周期的に連結信号を伝送することができる。
【００８３】
無線電力受信装置３００は連結信号を受信し、無線電力送信装置２００に応答信号を伝送する（Ｓ１０３）。その後、無線電力送信装置２００は上記連結信号に対する応答信号を受信して無線電力受信装置３００を識別する。
【００８４】
仮に、無線電力送信装置２００が連結信号に対する応答信号を受信できない場合、該当無線電力受信装置３００に連結信号の送信を中断する。一実施形態において、無線電力送信装置２００が応答信号を受信できない場合とは、電力伝送が可能な物体でない他の物体、例えば、キー、小銭などの物体に連結信号を伝送して応答信号を受信できない場合でありうる。
【００８５】
無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００を識別した場合、識別された無線電力受信装置３００に電力伝送条件を折衷する（Ｓ１０５）。
【００８６】
仮に、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の折衷が成功すれば（Ｓ１０７）、無線電力送信装置２００は折衷された電力伝送条件によって識別された無線電力受信装置３００に電力を伝送する（Ｓ１０９）。
【００８７】
識別された無線電力受信装置３００に電力を伝送するか否かを決める折衷ステップ（Ｓ１０５）は、上記識別された無線電力受信装置３００に上記無線電力送信装置２００の状態情報を伝送して上記識別された無線電力受信装置３００が上記無線電力送信装置２００の状態情報に基づいて特定の状態情報を決めるようにするステップと、上記識別された無線電力受信装置３００から上記特定の状態情報を受信するステップとを含む。
【００８８】
一実施形態において、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０９は、次の過程を含む。無線電力送信装置２００は、識別された無線電力受信装置３００に可用電力量を伝送して上記識別された無線電力受信装置３００が上記可用電力量の範囲内で要求電力量を決めるようにする。その後、識別された無線電力受信装置３００が要求電力量を決定すれば、無線電力送信装置２００は上記要求電力量を受信する。その後、無線電力送信装置２００は要求電力量に該当する電力を識別された無線電力受信装置３００に伝送する。
【００８９】
一実施形態において、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０９は、次の過程を含む。ここで、無線電力送信装置２００は複数の無線電力受信装置３００に無線で電力を伝送していることを例に挙げて説明する。
【００９０】
無線電力送信装置２００は、識別された無線電力受信装置３００に複数の無線電力受信装置３００に電力を提供する優先順位に対する情報を伝送し、識別された無線電力受信装置３００が優先順位に対する情報内で決まった優先順位を受け入れるか否かを決めるようにする。その後、識別された無線電力受信装置３００が定まった優先順位を受け入れれば、無線電力送信装置２００は定まった優先順位によって電力を伝送する。
【００９１】
一実施形態において、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０９は、次の過程を含む。ここでは、複数の無線電力送信装置２００が存在する場合を例に挙げて説明する。各無線電力送信装置２００は、識別された無線電力受信装置３００に各無線電力送信装置２００の識別情報を伝送し、識別された無線電力受信装置３００が複数の無線電力送信装置２００のうちのいずれか１つを決めるようにする。その後、識別された無線電力受信装置３００が特定の無線電力送信装置２００を選択すれば、選択された無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００から選択要請信号を受信して識別された無線電力受信装置３００に電力を伝送する。
【００９２】
一実施形態において、折衷ステップは無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００の状態情報を要請し、上記要請に対応する上記無線電力受信装置３００の状態情報を無線電力送信装置２００に伝送することを意味する。反対に、折衷ステップは無線電力受信装置３００が無線電力送信装置２００の状態情報を要請し、上記要請に対応する上記無線電力送信装置２００の状態情報を無線電力受信装置３００に伝送することを意味する。
【００９３】
一実施形態において、折衷ステップは、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間に互いに持っている状態情報を用いて電力を伝送するか否かを決めることを意味する。
【００９４】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、１つの無線電力送信装置２００が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数に対する情報を意味する。
【００９５】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００毎に各固有識別番号が与えられた場合、特定の無線電力送信装置２００が電力を提供する無線電力受信装置３００の固有識別番号に対する情報を意味する。
【００９６】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００に提供している電力量に対する情報を意味する。
【００９７】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、複数の無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に電力を提供する優先順位に対する情報を意味する。
【００９８】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、複数の無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に提供している差等的な電力提供割合に対する情報を意味する。例えば、特定の無線電力送信装置２００が３個の無線電力受信装置３００に電力を提供している場合、５０％、３０％、２０％の差等的な割合で３個の無線電力受信装置３００に電力を提供している場合を意味する。
【００９９】
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。
【０１００】
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がどの無線電力送信装置２００から電力を受信していているかに対する情報を意味する。即ち、電力の提供を受ける無線電力送信装置に対する識別情報を意味する。
【０１０１】
仮に、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の折衷が成功すれば（Ｓ１０７）、無線電力送信装置２００は折衷された電力伝送条件によって識別された無線電力受信装置３００に電力を伝送する（Ｓ１０９）。
【０１０２】
仮に、電力伝送過程で、無線電力送信装置２００の状態が変更されれば（Ｓ１１１）、折衷ステップ（Ｓ１０５）で戻ったり、電力伝送を中断する。
【０１０３】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態が変更される場合は、無線電力送信装置２００が供給することができる電力量の変更に対する情報を意味する。この場合、外部の要因により無線電力送信装置２００が提供することができる電力量が減少すれば、無線電力送信装置２００は電力の提供を中断し、折衷ステップ（Ｓ１０５）に入って無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の電力伝送量を調整する折衷を遂行する。その後、調整された電力伝送量によって折衷が成功されれば電力伝送がなされて、そうでない場合にはまた折衷ステップＳ１０５に入る。仮に、無線電力送信装置２００に給電が切れたり、無線電力受信装置３００の充電が完了した場合には電力伝送を終了する。
【０１０４】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態が変更される場合は、無線電力送信装置２００が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数が変更されることに対する情報を意味する。
【０１０５】
仮に、電力伝送過程で、無線電力受信装置３００の状態が変更されれば（Ｓ１１３）、折衷ステップ（Ｓ１０５）に戻ったり、電力伝送を中断する。
【０１０６】
一実施形態において、無線電力受信装置３００の状態が変更される場合は、現在無線電力送信装置２００が伝送している無線電力受信装置３００の以外の新たな無線電力受信装置３００が検出される場合を意味する。
【０１０７】
図７は、本発明の更に他の実施形態に従う無線電力伝送方法を説明するためのラダーダイヤグラムである。
【０１０８】
図７を参照すると、まず無線電力送信装置２００は、各無線電力送信装置２０１、２０２、２０３に状態情報を要請する（Ｓ２０１）。図７には３個の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３のみ図示されているが、これに限定されるものではない。各無線電力送信装置２０１、２０２、２０３は、図５で説明した無線電力送信装置２００の構成を全て含む。ここで、状態情報は、無線電力送信装置が伝送することができる最大供給電力量、無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数、及び無線電力送信装置の可用電力量を含むが、これに限定されるものではない。
【０１０９】
一実施形態において、無線電力送信装置２００と他の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３は、インバンドまたはアウトオブバンド通信を通じて情報を送受信することができる。
【０１１０】
無線電力送信装置２００は、状態情報要請に対応して無線電力送信装置２０１、２０２、２０３からそれぞれの状態情報を受信する（Ｓ２０３）。
【０１１１】
無線電力送信装置２００は、受信した各無線電力送信装置２０１、２０２、２０３の状態情報に基づいて状態リストを生成する（Ｓ２０５）。一実施形態において、状態リストは各無線電力送信装置２０１、２０２、２０３の状態情報を収集して生成されたリストでありうる。上記状態リストは、＜表１＞を通じてより詳細に説明する。
【０１１２】
【表１】
0006497717.tif 000002
【０１１３】
＜表１＞は無線電力送信装置２００が３個の無線電力送信装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）から受信した状態情報に基づいて生成した状態リストの例を表す。また、図示してはいないが、無線電力送信装置２００は自身の状態情報を含んで状態リストを生成することもできる。
【０１１４】
＜表１＞で、無線電力送信装置（Ａ）の最大供給電力量は１００Ｗであり、４個の無線電力受信装置３００に電力を供給している。また、無線電力送信装置（Ａ）は２０Ｗの可用電力量が残っていることを意味する。ここで、可用電力量は無線電力送信装置２００が現在提供している多数の無線電力受信装置３００の以外の他の無線電力受信装置３００に提供することができる電力量を意味する。また、無線電力送信装置（Ａ）が提供している４個の無線電力受信装置３００の各要求電力量は一定の電力量に限定されるものではなく、各々異なることがある。
【０１１５】
各無線電力送信装置２００の可用電力量は、各無線電力送信装置２０１、２０２、２０３毎に異なることがある。
【０１１６】
無線電力送信装置（Ｂ）の最大供給電力量は２００Ｗであり、５個の無線電力受信装置３００に電力を供給している。また、無線電力送信装置（Ｂ）の可用電力量は１５Ｗである。また、無線電力送信装置（Ｂ）が提供している５個の無線電力受信装置３００の各要求電力量は一定の電力量に限定されるものではなく、異なることがある。
【０１１７】
無線電力送信装置（Ｃ）の最大供給電力量は３００Ｗであり、６個の無線電力受信装置３００に電力を供給している。また、無線電力送信装置（Ｃ）の可用電力量は３０Ｗである。無線電力送信装置（Ｃ）が提供している６個の無線電力受信装置３００の各要求電力量は一定の電力量に限定されるものではなく、異なることがある。
【０１１８】
その後、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００から上記状態リストの伝送要請を受信する（Ｓ２０７）。一実施形態において、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００とはインバンド通信またはアウトオブバンド通信を用いて情報を送受信することができる。
【０１１９】
無線電力送信装置２００は、上記状態リストの伝送要請に応答して無線電力受信装置３００に状態リストを伝送する（Ｓ２０９）。
【０１２０】
その後、無線電力受信装置３００は上記受信した状態リストに基づいて電力受信のために複数の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３のうち、１つ以上の無線電力送信装置を選択する（Ｓ２１１）。即ち、無線電力受信装置３００は各無線電力送信装置の状態情報である最大供給電力量、各無線電力送信装置が電力を提供している無線電力受信装置の個数、及び各無線電力送信装置の可用電力量を考慮して１つ以上の無線電力送信装置を選択することができる。
【０１２１】
一実施形態において、無線電力受信装置３００は３個の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３のうち、可用電力量の最も多い無線電力送信装置２０３を選択することができる。即ち、これは、無線電力受信装置３００が２５ｗの電力量を必要として２５ｗの電力量を提供してくれることができる場合でありうる。しかしながら、これに限定されるものではなく、無線電力受信装置３００は２つの無線電力送信装置２０１、２０３を選択することもできる。
【０１２２】
一実施形態において、無線電力受信装置３００は３個の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３のうち、電力を提供している無線電力受信装置の個数が最も少ない無線電力送信装置（Ａ）を選択することもできる。
【０１２３】
即ち、このように、無線電力受信装置３００は状態リストに基づいて電力伝送に適合した無線電力送信装置を選択することができる。
【０１２４】
その後、無線電力受信装置３００は１つ以上の無線電力送信装置の選択に対する選択情報を無線電力送信装置２００に伝送する（Ｓ２１３）。ここで、選択情報は、無線電力受信装置３００が複数の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３のうち、どれを選択したかに対する情報を含む。具体的に、複数の無線電力送信装置２０１、２０２、２０３の各々が識別記号（Ａ、Ｂ、Ｃ）を含む場合、選択情報は上記識別記号に対する情報を含む。
【０１２５】
無線電力送信装置２００は、上記受信した選択情報に基づいて選択された無線電力送信装置２０１に電力伝送要請を伝送する（Ｓ２１５）。図７では無線電力送信装置２０１に電力伝送要請を伝送することとなっているが、これに限定されるものではない。
【０１２６】
選択された無線電力送信装置２０１は、無線電力受信装置３００に電力を伝送する（Ｓ２１７）。一実施形態において、選択された無線電力送信装置２０１は電磁気誘導または共振を用いて無線電力受信装置３００に無線で電力を伝送することができる。
【０１２７】
このように、本発明の実施形態に従って無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００とは両方向通信を通じて相互間の情報を共有して電力状況に合う能動的な電力伝送を遂行することができる。これによって、相互間の電力伝送が効率的になされることができる。
【０１２８】
図８は、本発明の一実施形態に従う無線電力伝送のための状態遷移図である。
【０１２９】
以下、図１乃至図７の内容に結び付けて本発明の一実施形態に従う無線電力伝送のための状態遷移図を説明する。
【０１３０】
−第１ステップ（選択モード）
まず、無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００とを含んだ無線電力伝送システムは第１モードＭ１にある。一実施形態において、第１モードＭ１は選択モードでありうる。上記第１モードで、無線電力送信装置２００は一般的に物体の除去及び配置に対するインターフェース領域を管理することができる。
【０１３１】
無線電力送信装置２００は１つ以上の物体を発見すれば、上記１つ以上の物体の位置を探すための試みを遂行しなければならない。さらに、無線電力送信装置２００は電力を受信することができる無線電力受信装置３００とその他の外部の物体（例えば、キー、小銭などの物体）を区別するための試みを行うことができる。
【０１３２】
また、無線電力送信装置２００は電力伝送のための無線電力受信装置３００を選択する試みを遂行しなければならない。このような目的を達成するために、無線電力送信装置２００が初期に充分な情報を持っていなければ、無線電力送信装置２００は後述する連結モード及びそれに連続して識別と設定モードとを繰り返して進行し、関連された情報を収集した後、選択ステップに遷移することができる。
【０１３３】
−第２ステップ（連結モード）
一実施形態において、第２モードＭ２は連結モードでありうる。一実施形態において、第２モードＭ２は無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の通信を遂行するために基本的な準備ができた状態でありうる。
【０１３４】
第１モードＭ１で、無線電力伝送システムは無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００を発見した場合、無線電力受信装置３００に電力を伝送するための第２モードＭ２に遷移する。即ち、無線電力受信装置３００の存在が認識された場合、無線電力伝送システムは第２モードに遷移して、無線電力受信装置３００に連結信号を伝送することができる。上記連結信号は無線電力受信装置３００の状態情報を受信するために無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００に伝送する接続信号でありうる。
【０１３５】
仮に、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から連結信号に対する応答信号を受信できない場合、連結信号の送信を中断し、第１モードＭ１に遷移する。仮に、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から負荷（または、バッテリー）４００が十分に充電されているという応答信号を受信した場合、無線電力送信装置２００は電力伝送を終了する。
【０１３６】
第２モードＭ２で、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から電力伝送を要請する応答信号を受信した場合、無線電力送信装置２００は追加的な連結信号を新たな無線電力受信装置３００に送信することができる。追加的な連結信号は新たな無線電力受信装置３００を検出するための信号を意味する。
【０１３７】
無線電力送信装置２００の追加的な連結信号に対応した応答信号がない場合、新たな無線電力受信装置３００を検出する動作を止める。
【０１３８】
−第３モード（識別及び設定）
第２モードＭ２で、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００に連結信号に対する応答信号を受信した場合、無線電力受信装置３００の識別情報及び状態情報を収集する第３モードＭ３に遷移する。一実施形態において、第３モードＭ３は識別及び設定モードでありうる。ここで、無線電力受信装置３００の識別情報は無線電力受信装置３００の種類、機種、モデルなどの情報を意味するが、これに限定されるものではない。無線電力受信装置３００の状態情報は、負荷（または、バッテリー）４００に提供することができる最大電力量（または、最大充電量）、負荷（または、バッテリー）４００に残っている現在電力量などを意味するが、これに限定されるものではない。無線電力送信装置２００は、無線電力受信装置３００と電力伝送条件を生成するために、無線電力受信装置３００の識別情報及び状態情報を用いる。電力伝送条件という、無線電力送信装置２００から無線電力受信装置３００への電力伝送を特性化するための条件の集合を意味する。
【０１３９】
第３モードＭ３で、電力伝送条件に制約が発生すれば、第１モードＭ１に遷移する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は電力伝送条件が成立しない場合を意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は予想できなかったデータパケットが無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間に伝送されることを意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は、時間超過のような状況を意味する。時間超過は電力を受信する無線電力受信装置３００が除去された後、一定時間が経った後、電力伝送を中断する場合を含む。
【０１４０】
第３モードＭ３で、電力伝送条件に制約が発生することによって第１モードＭ１に遷移された状態で、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００と関連した状態情報を無線電力受信装置３００に伝送し、また第３モードＭ３に遷移することができる。一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、１つの無線電力送信装置２００が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数に対する情報を意味する。
【０１４１】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００毎に各固有識別番号が与えられた場合、特定の無線電力送信装置２００が電力を提供する無線電力受信装置３００の固有識別番号に対する情報を意味する。
【０１４２】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００に提供している電力量に対する情報を意味する。
【０１４３】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に電力を提供する優先順位に対する情報を意味する。
【０１４４】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の状態情報は、無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に提供している差等的な電力提供割合に対する情報を意味する。例えば、特定の無線電力送信装置２００が３個の無線電力送信装置３００に電力を提供している場合、５０％、３０％、２０％の割合で差等的に無線電力受信装置３００に電力を提供しているという情報をいう。
【０１４５】
第３モードＭ３で、無線電力受信装置３００の個数が特定個数を超過する場合、また第１モードＭ１に遷移することができる。即ち、特定の無線電力送信装置２００が５個の無線電力受信装置３００に電力を提供する場合、新たな無線電力受信装置３００が検出されれば、新しく検出された無線電力受信装置３００に電力を伝送できないように第１モードＭ１に遷移する。
【０１４６】
−第４モード（電力伝送）
第３モードＭ３で、電力伝送条件が成立した場合、無線電力伝送システムは第４モードＭ４に遷移することができる。一実施形態において、第４モードＭ４は無線電力送信装置２００が無線電力受信装置に電力を伝送している状態を意味する。一実施形態において、第４モードＭ４は無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から受信した情報に対応してコイルに流れる電流を調節しながら無線電力受信装置３００に電力を伝送するステップでありうる。
【０１４７】
第４モードＭ４で、電力伝送条件のうちのいずれか１つの条件が成立しない場合、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００への電力伝送を中断させ、第１モードＭ１に遷移する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は電力伝送条件が成立しない場合を意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は予想できなかったデータパケットが無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間に伝送されることを意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は時間超過のような状況を意味する。時間超過は電力を受信する無線電力受信装置３００が除去された後、一定時間が経った後、電力伝送を中断する場合を含む。
【０１４８】
第４モードＭ４で、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から無線電力受信装置３００の負荷（または、バッテリー）４００が十分に充電されているという応答信号を受信した場合、無線電力送信装置３００は電力伝送を終了し、第１モードＭ１に遷移する。
【０１４９】
第４モードＭ４で、無線電力受信装置３００の状態が変更された場合、第３モードＭ３に遷移することができる。
【０１５０】
一実施形態において、無線電力受信装置３００の状態が変更された場合とは、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００に電力を伝送している過程で新たな無線電力受信装置３００が検出された場合を意味する。この場合、無線電力伝送システムは第４モードＭ４から第３モードＭ３に遷移する。その後、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００の識別情報及び状態情報を収集するための作業を遂行し、無線電力伝送条件が成立した場合、また第４モードＭ４に遷移する。仮に、無線電力伝送条件に制約が発生した場合、第１モードＭ１に遷移する。
【０１５１】
一実施形態において、無線電力受信装置３００の状態が変更された場合とは、無線電力送信装置２００が電力を提供することができる無線電力受信装置３００の個数を超過して新たな少なくとも１つ以上の無線電力受信装置３００が検出された場合を意味する。この場合、無線電力伝送システムは第４モードＭ４から第３モードＭ３に遷移する。その後、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００の識別情報及び状態情報を収集するための作業を遂行し、無線電力送信装置２００が提供することができる範囲の個数を超過した無線電力受信装置３００においては第１モードＭ１に遷移する。
【０１５２】
−第５モード（電力伝送及び両方向通信）
第４モードＭ４で、無線電力伝送システムは無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００とは相互間の情報を共有するために第５モードＭ５に遷移することができる。
【０１５３】
一実施形態において、第５モードＭ５は電力伝送及び両方向通信ステップでありうる。一実施形態において、第５モードＭ５は無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間の電力伝送を遂行しながら各自の変更される状態に対する情報を共有するモードでありうる。
【０１５４】
一実施形態において、変更される状態に対する情報は、無線電力送信装置２００の個数が変更されたり、無線電力送信装置２００が供給することができる電力量が変更される状態などの情報を意味する。
【０１５５】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の変更される状態情報は、１つの無線電力送信装置２００が電力を提供している無線電力受信装置３００の個数の変更に対する情報を意味する。
【０１５６】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の変更される状態情報は、無線電力受信装置３００毎に各固有識別番号が与えられた場合、特定の無線電力送信装置２００が電力を提供する無線電力受信装置３００の固有識別番号に対する情報の変更を意味する。
【０１５７】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の変更される状態情報は、今後無線電力受信装置３００に提供することができる電力量に対する情報を意味する。
【０１５８】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の変更される状態情報は、無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に電力を提供する優先順位に対する情報を意味する。
【０１５９】
一実施形態において、無線電力送信装置２００の変更される状態情報は、無線電力受信装置３００に電力を提供するに当たって、各無線電力受信装置３００に提供している差等的な電力提供割合に対する情報を意味する。例えば、特定の無線電力送信装置２００が３個の無線電力送信装置３００に電力を提供している場合、５０％、３０％、２０％の割合で差等的に無線電力受信装置３００に電力を提供している状況で各無線電力受信装置３００の充電量によって割合を３０％、５０％、２０％に変更することに対する情報を意味する。
【０１６０】
第５モードＭ５で、電力伝送条件に制約が発生すれば、第１モードＭ１に遷移する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は電力伝送条件が不成立する場合を意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は予想できなかったパケットが無線電力送信装置２００と無線電力受信装置３００との間に伝送されることを意味する。一実施形態において、電力伝送条件に対する制約は時間超過のような状況を意味する。時間超過は電力を受信する無線電力受信装置３００が除去された後、一定時間が経った後、電力伝送を中断する場合を含む。
【０１６１】
第５モードＭ５で、電力伝送条件に制約が発生して第１モードＭ１に遷移された場合、無線電力送信装置２００は無線電力受信装置３００と関連した状態情報を無線電力受信装置３００に伝送し、また第５モードＭ５に遷移することができる。
【０１６２】
第５モードＭ５で、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００から無線電力受信装置３００の負荷（または、バッテリー）４００が十分に充電されているという応答信号を受信した場合、無線電力送信装置３００は電力伝送を終了し、第１モードＭ１に遷移する。
【０１６３】
第５モードＭ５で、無線電力受信装置３００の状態が変更された場合、第４モードＭ４に遷移することができる。
【０１６４】
一実施形態において、無線電力受信装置３００の状態が変更された場合とは、無線電力送信装置２００が無線電力受信装置３００に電力を伝送し、両方向通信を遂行している過程で新たな無線電力受信装置３００が検出された場合を意味する。
【０１６５】
この場合、無線電力伝送システムは第５モードＭ５から第４モードＭ４に遷移し、その後、無線電力送信装置２００は新たな無線電力受信装置３００の識別情報及び状態情報を収集するための作業を遂行し、無線電力伝送条件が成立した場合、また第５モードＭ５に遷移する。仮に、無線電力伝送条件に制約が発生した場合、第１モードＭ１に遷移する。
【０１６６】
本実施形態では共振を用いた無線電力伝送を例に挙げて説明したが、本発明の両方向通信を用いた無線電力伝送方法、無線電力受信方法、及び電力制御方法は、電磁気誘導、ＲＦ方式などを用いた他の無線電力伝送にも適用可能である。
【０１６７】
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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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