(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線充電の間の異常を防止する方法であって、
無線電力送信器により第１のアルゴリズムに従って決定された第１の電力値に基づいて、無線充電電力を少なくとも１つの無線電力受信器に送信するステップと、
前記無線電力送信器又は前記少なくとも１つの無線電力受信器で異常が発生することが予想されるか否かを判定するステップと、
前記異常の発生が予想されると判定された場合には、異常状態に達する前に、第２のアルゴリズムに従って決定された第２の電力値に基づいて、無線充電電力を前記無線電力送信器によって前記少なくとも１つの無線電力受信器に送信するステップと、
を有することを特徴とする無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項２】
前記第１のアルゴリズムは、最小エラートラッキングアルゴリズムに対応することを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項３】
前記第２のアルゴリズムは、最小電力効率トラッキングアルゴリズムに対応することを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項４】
前記異常状態は、測定された電圧値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項５】
前記異常状態は、測定された電流値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項６】
前記異常状態は、測定された温度値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項７】
前記方法は、
前記無線電力送信器又は前記少なくとも１つの無線電力受信器が異常解除条件を満足するか否かを判定するステップと、
前記異常解除条件が満足する場合には、前記無線電力送信器により第１のアルゴリズムに従って決定された前記第１の電力値に基づいて無線充電電力を前記少なくとも１つの無線電力受信器に送信するステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項８】
無線充電の間の異常を防止する方法であって、
無線電力送信器により複数の無線電力受信器のうちで送信電力制御の基準となるドミナント無線電力受信器を考慮して第１の送信電力値を決定するステップと、
前記無線電力送信器により前記決定された第１の送信電力値を用いて無線充電電力を送信するステップと、
前記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つに異常が発生すると予想されるか否かを判定するステップと、
前記異常の発生が予想される無線電力受信器を前記ドミナント無線電力受信器として設定するステップと、
異常状態に達する前に、前記無線電力送信器により前記設定されたドミナント無線電力受信器を考慮して決定された第２の送信電力値を用いて無線充電電力を送信するステップと
を有することを特徴とする無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項９】
前記ドミナント無線電力受信器は、最小エラートラッキングアルゴリズムにより決定されることを特徴とする請求項８に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１０】
前記異常状態は、測定された電圧値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項８に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１１】
前記異常状態は、測定された電流値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項８に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１２】
前記異常状態は、測定された温度値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項８に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１３】
前記方法は、
前記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つが異常解除条件を満足するか否かを判定するステップと、
前記異常解除条件が満足する場合に、前記無線電力送信器により第１のアルゴリズムに従って決定された第３の電力値に基づいて無線充電電力を前記複数の無線電力受信器に送信するステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１４】
無線充電の間の異常を防止する方法であって、
無線電力送信器により無線充電電力を少なくとも１つの無線電力受信器に送信するステップと、
前記少なくとも１つの無線電力受信器で異常が発生することが予想されるか否かを判定するステップと、
前記異常の発生が予想されると判定された場合には、異常状態に達する前に、前記少なくとも１つの無線電力受信器に電力調整命令を送信するステップと、
を有することを特徴とする無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１５】
前記異常状態は、測定された電圧値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１４に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１６】
前記異常状態は、測定された電流値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１４に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１７】
前記異常状態は、測定された温度値が予め定められた値を超過するときであることを特徴とする請求項１４に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１８】
前記電力調整命令は、前記少なくとも１つの無線電力受信器の電力消費を減少させるための制御命令であることを特徴とする請求項１４に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項１９】
前記電力調整命令は、電力受信部（ＰＲＵ）制御信号で送信されることを特徴とする請求項１４に記載の無線充電の間の異常を防止する方法。
【請求項２０】
無線充電の間の異常を防止する方法であって、
無線電力送信器により無線充電電力を少なくとも１つの無線電力受信器に送信するステップと、
前記少なくとも１つの無線電力受信器で異常が発生することが予想されるか否かを判定するステップと、
異常状態に達する前に、前記少なくとも１つの無線電力受信器に電力受信中止命令を送信するステップと、
を有することを特徴とする無線充電の間の異常を防止する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、無線充電に関し、より詳細には、無線充電の間に異常を防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及びパーソナルディジタルアシスタント（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）のような移動端末機は、その特性を考慮して、再充電が可能なバッテリで駆動され、このようなバッテリを充電するためには、個別の充電装置を用いて移動端末機のバッテリに電気エネルギーを供給する。通常、充電装置及びバッテリは、外部の接触端子をそれぞれ有し、これらの接触端子を接触させることにより相互に電気的に接続される。
【０００３】
このような接触式充電方式は、接触端子が外部に突出しているので、異物により汚染されやすく、このような理由で、バッテリ充電が正しく実行されないという問題が発生する。さらに、接触端子が湿気に露出する場合にも充電が正しく実行されない。
このような問題点を解決するために、最近では、無線充電又は無接点充電技術が開発され、多くの電子デバイスに活用されている。
【０００４】
このような無線充電技術は、無線電力送受信に基づいている。例えば、携帯電話を付加の充電コネクタに接続せず、充電パッドに置きさえすれば、そのバッテリが自動で充電される。無線で充電される製品のうちで、無線電動歯ブラシ又は無線転機カミソリは、よく知られている。このような無線充電技術は、電子製品を無線で充電することにより防水機能を高めることができ、有線充電器が不要であるので、電子デバイスの携帯性を向上させることができるという長所がある。さらに、無線充電技術が電気自動車にも大きく発展するものと予想される。
【０００５】
このような無線充電技術は、３つの方式、すなわち、コイルを使用する電磁気誘導方式と、無線充電に基づく共振方式と、電気エネルギーのマイクロ波への変換に基づく無線周波数（ＲＦ）／マイクロ波放射方式とに大別することができる。
【０００６】
現在まで、電磁気誘導に基づく無線充電方式が頻繁に使用されてきたが、最近では、大韓民国及び他の国でマイクロ波を用いて数十メートル距離で無線で電力を送信する実験に成功している。したがって、将来には、いつどこにでもすべての電子製品を無線で充電するものと期待される。
【０００７】
電磁気誘導に基づく電力送信は、１次コイルと２次コイルとの間で電力を送信する。例えば、磁石がコイルのまわりに動かされる時に誘導電流が発生する。このような原理に基づいて、送信器は、磁場を発生させ、受信器は、磁場の変化により誘導される電流によりエネルギーを作り出す。このような現象は、磁気誘導と呼ばれ、磁気誘導に基づく電力送信は、エネルギー伝達において非常に効率的である。
【０００８】
共振基盤無線充電システムは、結合モード理論（Coupled Mode Theory）による共振基盤電力送信原理に基づいて充電装置とは数メートル（ｍ）離れて位置するとしても電気が無線で伝達されることができる。その共振方式は、声を共鳴させる代わりに、電気エネルギーを含む電磁波を共鳴させる。共鳴した電気エネルギーは、同一の共振周波数を有する装置のみに直接伝達され、使用されない部分は、空気の中に拡散される代わりに電磁場として再吸収される。したがって、他の電磁波とは異なり、共鳴された電気エネルギーは、周辺のデバイス及び身体には影響を及ぼさない。
【０００９】
近来、無線充電方式についての研究が活発に進んでいる。したがって、無線充電の順位、無線電力送信器及び受信器の検索、無線電力送信器と無線電力受信器間の通信周波数の選択、無線電力の調整、マッチング回路の選択、及び１回の充電サイクルでの各無線電力受信器に対する通信時間の割り当てなどについての標準が要求される。特に、無線電力受信器が、無線電力を受信する無線電力送信器を選択する構成及び手続きに対する標準が要求される。
【００１０】
１つの無線電力送信器は、複数の無線電力受信器に充電電力を提供することができる。複数の無線電力受信器が特性、状態、及びタイプの観点で相互に異なるために、無線電力送信器の送信電力を決定するためには、様々なアルゴリズムが適用される。
【００１１】
無線電力送信器において、特定のアルゴリズムに従って決定される送信電力で無線充電を行う間に少なくとも１つの無線電力受信器で異常が発生する場合に、無線充電が正常に実行されないことがある。
【００１２】
例えば、無線電力送信器又は無線電力受信器は、特定のアルゴリズム又は無線電力受信器の若干の欠陥により過電圧（overvoltage）、過電流（overcurrent）、又は過温度（overtemperature）のようなエラー状況が発生し得る。
【００１３】
エラー状況が自己補正（self-corrected）が不可能である場合に、無線電力送信器は、自身又は充電されている各無線電力受信器を保護するために電力をオフにし、ユーザにリセットするようにするラッチフォルトモード（Latch Fault Mode）に進入する。
【００１４】
しかしながら、無線電力送信器がラッチフォルトモードに進入する場合に、ユーザは、問題を解決しなければならないので、ユーザ経験（User eXperience：ＵＸ）の観点で好ましくない結果をもたらす。
【００１５】
したがって、異常状況が極端に発達することを防止するためのシステムでの自己補正方法が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の利便性を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力を提供する間に少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生が予想される場合に、充電アルゴリズムを変更するか又は修正することにより異常を防止する無線充電の間の異常を防止する方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力を提供する間に少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生が予想される場合に、ドミナント無線電力受信器を変更させることにより異常を防止する無線充電の間の異常を防止する方法を提供することにある。
【００１８】
本発明のまた他の目的は、無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力を提供する間に少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生が感知される場合に、感知された無線電力受信器に電力調整命令を送信することにより異常を防止する無線充電の間の異常を防止する方法を提供することにある。
【００１９】
本発明のさらにまた他の目的は、無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力を提供する間に少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生が予想される場合に、電力受信中止命令を無線電力受信器に送信することにより異常を防止する無線充電の間の異常を防止する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、無線充電の間の異常を防止する方法が提供される。上記方法は、無線電力送信器により第１のモードに従って決定された第１の電力値に基づいて複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信するステップと、上記無線電力送信器又は上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つが異常発生条件を満足するか否かを判定するステップと、上記異常発生条件を満足する場合に、上記無線電力送信器により第２のモードに従って決定された第２の電力値に基づいて上記複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信するステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の実施形態の他の態様によれば、無線充電の間の異常を防止する方法が提供される。上記方法は、無線電力送信器により複数の無線電力受信器のうちでドミナント無線電力受信器を考慮して第１の送信電力値を決定するステップと、上記無線電力送信器により上記決定された第１の送信電力値を用いて無線充電電力を送信するステップと、上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つが異常発生条件を満足するか否かを判定するステップと、上記異常発生条件を満足する無線電力受信器をドミナント無線電力受信器として設定するステップと、上記設定されたドミナント無線電力受信器を考慮して決定された第２の送信電力値を用いて無線充電電力を送信するステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の実施形態のさらに他の態様によれば、無線充電の間の異常を防止する方法が提供される。上記方法は、無線電力送信器により複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信するステップと、上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つで異常状況の発生を感知するステップと、上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つに電力調整命令を送信するステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、無線充電の間の異常を防止する方法が提供される。上記方法は、無線電力送信器により複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信するステップと、上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つで異常状況の発生を感知するステップと、上記複数の無線電力受信器のうちの少なくとも１つに電力受信中止命令を送信するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施形態によると、無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力の送信の間に発生し得る様々な異常状況を予想し、予想された異常の発生を適切に処理するので、異常を効率的に防止することができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態によると、無線電力送信器が少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生を予想する場合に、無線電力送信器は、充電アルゴリズムを変更するか又は修正することにより異常を防止することができる。
【００２６】
さらに、本発明の実施形態によると、無線電力送信器が少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生を予想する場合に、無線電力送信器は、ドミナント無線電力受信器を変更することにより異常を防止することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の実施形態によると、無線電力送信器が少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生を感知する場合に、無線電力送信器は、少なくとも１つの無線電力受信器に電力調整命令を送信することにより異常を防止することができる。
【００２８】
なお、本発明の実施形態によると、無線電力送信器が少なくとも１つの無線電力受信器で異常の発生を感知する場合に、無線電力送信器は、少なくとも１つの無線電力受信器に電力受信中止命令を送信することにより異常を防止することができる。
【００２９】
本発明の実施形態の上述した及び他の様相、特徴、及び利点は、添付の図面が併用された以下の詳細な説明から、より一層明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】無線充電システムの全般的な動作を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器の動作のための信号フローを示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器の動作のための信号フローを示すフローチャートである。
【図６】時間軸に対する無線電力送信器が印加する電力量を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態による無線電力送信器を制御する方法を示すフローチャートである。
【図８】図７の実施形態による時間軸に対する無線電力送信器が印加す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信器を制御する方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９の実施形態による時間軸に対する無線電力送信器が供給する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スタンドアロン（ＳＡ）モードでの無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。  図面中、同一の図面参照符号が同一の構成要素、特性、又は構造を意味することは、容易に理解できるはずである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供するものであり、この理解を助けるために様々な特定の詳細を含むが、唯１つの実施形態に過ぎない。従って、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明する実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。
【００３２】
次の説明及び請求項に使用する用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確且つ一貫性があるようにするために使用する。従って、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義されるものであり、本発明の実施形態の説明が単に実例を提供するためのものであって、本発明の目的を限定するものでないことは、本発明の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。
【００３３】
本願明細書に記載の各要素は、文脈中に特に明示しない限り、複数形を含むことは、当業者には理解できるはずである。したがって、例えば、“コンポーネント表面（a component surface）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。
【００３４】
“実質的に(substantially)”という用語は、提示された特徴、パラメータ、又は値が正確に設定される必要はないが、許容誤差、測定エラー、測定精度限界及び当業者に知られているか、あるいは当業者により実験なしに得られる要素を含む偏差又は変化が、これらの特性が提供しようとする効果を排除しない範囲内で発生することを意味する。
【００３５】
以下では、まず、図１乃至図１１を参照して、本発明の実施形態に適用されることができる無線充電システムの概念を説明し、次いで、図１２乃至図１５を参照して、本発明の様々な実施形態による無線充電の間の異常を防止する方法について詳細に説明する。
【００３６】
図１は、無線充電システムの全般的な動作を示すブロック図である。
図１を参照すると、無線充電システムは、無線電力送信器（すなわち、電力送信部（ＰＴＵ））１００と１つ以上の無線電力受信器（すなわち、電力受信部（ＰＲＵｓ））１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎとを含む。
【００３７】
無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに電力１−１、１−２、及び１−ｎのそれぞれを無線で送信する。より詳細には、無線電力送信器１００は、所定の認証手順を実行することにより電力１−１、１−２、及び１−ｎを認証された無線電力受信器のみに無線で送信する。
【００３８】
無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎと電気的な接続を形成する。例えば、無線電力送信器１００は、無線電力を電磁波の形態で無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに送信する。
【００３９】
一方、無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎと双方向通信を実行する。ここで、無線電力送信器１００及び無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、所定のフレームでそれぞれ構成されたパケット２−１、２−２、及び２−ｎを処理するか又は送受信する。上述したフレームについては、より詳細に後述する。無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、移動通信端末、パーソナルディジタルアシスタンス（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、パーソナルマルチメディアプレーヤー（Personal Multimedia Player：ＰＭＰ）、及びスマートフォンなどで具現されることができる。
【００４０】
無線電力送信器１００は、複数の無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに無線で電力を供給する。例えば、無線電力送信器１００は、共振方式を用いて複数の無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに電力を送信する。無線電力送信器１００が共振方式を採択する場合には、無線電力送信器１００と複数の無線電力受信器１１０−１、１１０−２、１１０−ｎとの間の距離は、好ましく３０ｍ以下であり得る。また、無線電力送信器１００が電磁誘導方式を使用する場合に、無線電力送信器１００と無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎとの間の距離は、好ましく１０ｃｍ以下であり得る。
【００４１】
無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、無線電力送信器１００から無線電力を受信することにより内部に装着されたバッテリの充電を実行する。また、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、無線電力の送信を要請する信号、無線電力の受信に必要な情報、無線電力受信器の状態情報、又は無線電力送信器１００のための制御情報などを無線電力送信器１００に送信し得る。上記送信信号の情報については、より詳細に後述する。
また、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、それぞれの充電状態を示すメッセージを無線電力送信器１００に送信する。
【００４２】
無線電力送信器１００は、ディスプレーのような表示手段を含み、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎのそれぞれから受信したメッセージに基づいて無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎのそれぞれの状態を表示する。また、無線電力送信器１００は、それぞれの無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎの充電が完了するまで推定される残り時間を表示する。
【００４３】
無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎの各々に無線充電機能をディスエーブルするための制御信号を送信する。無線電力送信器１００から無線充電機能のディスエーブル制御信号を受信する場合に、無線電力受信器は、無線充電機能をディスエーブルする。
【００４４】
図２は、本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
図２を参照すると、無線電力送信器２００は、電力送信部２１１、制御部２１２、及び通信部２１３、表示部２１４、及び記憶部２１５のうちの少なくとも１つを含む。
【００４５】
電力送信部２１１は、無線電力送信器２００が要求する電力を供給し、無線で無線電力受信器２５０に電力を供給する。ここで、電力送信部２１１は、交流（ＡＣ）波形で電力を供給し、インバータを用いて直流（ＤＣ）波形をＡＣ波形に変換した後に、ＡＣ波形で電力を供給する。電力送信部２１１は、内蔵されたバッテリで具現されるか、又は電力受信インターフェースで具現されることができ、外部から電力を受信し、これを他の構成要素に供給する形態でも具現されることができる。電力送信部２１１がＡＣ波形の電力を供給できる限り、任意の手段が電力送信部２１１として使用され得ることは、当業者であれば容易に理解するであろう。
【００４６】
制御部２１２は、無線電力送信器２００の全般的な動作を制御する。制御部２１２は、記憶部２１５から読み出された制御に要求されるアルゴリズム、プログラム、又はアプリケーションを用いて無線電力送信器２００の全般的な動作を制御する。制御部２１２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、ミニコンピュータなどで具現されることができる。
【００４７】
通信部２１３は、所定の通信方式で無線電力受信器２５０との通信を実行する。通信部２１３は、無線電力受信器２５０から電力情報を受信する。ここで、電力情報は、無線電力受信器２５０の容量、バッテリ残量、使用量、バッテリ容量、及びバッテリ比率のうちの少なくとも１つを含む。
【００４８】
また、通信部２１３は、無線電力受信器２５０の充電機能を制御する充電機能制御信号を送信する。充電機能制御信号は、無線電力受信器２５０の電力受信部２５１を制御することにより充電機能をエネーブル（enabled）又はディスエーブル（disabled）状態となるようにする制御信号であり得る。あるいは、より詳細に後述するように、電力情報は、有線充電端子の引き込み、スタンドアロン（stand alone：ＳＡ）モードからノンスタンドアロン（non-stand alone：ＮＳＡ）モードへの切り替え、エラー状況解除などに関する情報を含む。
【００４９】
さらに、充電機能制御信号は、本発明の様々な実施形態に従って異常の発生に対応するための電力調整又は電力制御命令に関連した情報を含む。
【００５０】
通信部２１３は、無線電力受信器２５０だけでなく、他の無線電力送信器（図示せず）からの信号も受信することができる。
【００５１】
制御部２１２は、通信部２１３を通して無線電力受信器２５０から受信したメッセージに基づいて無線電力受信器２５０の状態を表示部２１４上に表示する。また、制御部２１２は、無線電力受信器２５０が充電が完了するまで予想される時間を表示部２１４上に表示する。
【００５２】
図２に示すように、無線電力受信器２５０は、電力受信部２５１、制御部２５２、通信部２５３、表示部２５８、及び記憶部２５９のうちの少なくとも１つを含む。
【００５３】
電力受信部２５１は、無線電力送信器２００から無線で電力を受信する。ここで、電力受信部２５１は、無線電力送信器２００からＡＣ波形の形態で電力を受信する。
【００５４】
制御部２５２は、無線電力受信器２５０に全般的な動作を提供する。制御部２５２は、記憶部２５９から読み出された制御動作に要求されるアルゴリズム、プログラム、又はアプリケーションを用いて無線電力送信器２５０の全般的な動作を制御する。制御部２５２は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、又はミニコンピュータのような形態で具現されることができる。
【００５５】
通信部２５３は、所定の通信方式で無線電力送信器２００と通信する。通信部２５３は、電力情報を無線電力送信器２００に送信できる。ここで電力情報は無線電力受信器２５０の容量、バッテリ残量、充電回数、使用量、バッテリ容量、バッテリ比率のうちの少なくとも１つを含む。
【００５６】
また、通信部２５３は、無線電力受信器２５０の充電機能を制御する充電機能制御信号を送信する。充電機能制御信号は、無線電力受信器２５０の電力受信部２５１を制御することにより充電機能をエネーブル又はディスエーブル状態となるようにする制御信号であり得る。あるいは、より詳細に後述するように、電力情報は、有線充電端子の引き込み、スタンドアロン（ＳＡ）モードからノンスタンドアロン（ＮＳＡ）モードへの切り替え、エラー状況解除などに関する情報を含む。
【００５７】
さらに、充電機能制御信号は、本発明の様々な実施形態に従って異常の発生に対応するための電力調整又は電力制御命令に関連した情報を含む。
【００５８】
制御部２５２は、無線電力受信器２５０の状態を表示部２５８上に表示する。また、制御部２５２は、無線電力受信器２５０が充電が完了するまで予想される時間を表示部２５８上に表示する。
【００５９】
図３は、本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
【００６０】
図３を参照すると、無線電力送信器２００は、送信（Ｔｘ）共振部２１１ａ、制御部２１２（例えば、マイクロ制御部（ＭＣＵ））、通信部２１３（例えば、帯域外シグナリング部（Out-of-band Signaling unit））、マッチング部２１６、駆動部２１７、増幅部（ＰＡ）２１８、及び感知部２１９のうちの少なくとも１つを含む。無線電力受信器２５０は、受信共振部２５１ａ、制御部２５２、通信部２５３、整流部２５４、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５、スイッチング部２５６、及びローディング部２５７のうちの少なくとも１つを含む。
【００６１】
駆動部２１７は、予め定められた電圧値を有するＤＣ電力を出力する。駆動部２１７から出力されるＤＣ電力の電圧値は、制御部２１２により制御される。
【００６２】
駆動部２１７から出力されるＤＣ電流は、ＰＡ２１８に印加される。ＰＡ２１８は、予め定められた利得でＤＣ電流を増幅する。また、ＰＡ２１８は、制御部２１２から受信される信号に基づいてＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。したがって、ＰＡ２１８は、ＡＣ電力を出力する。
【００６３】
マッチング部２１６は、インピーダンスマッチングを実行する。例えば、マッチング部２１６から見られるインピーダンスを調整することにより、出力電力が高効率又は高電力を有するように制御する。感知部２１９は、Ｔｘ共振部２１１ａ又はＰＡ２１８を通して無線電力受信器２５０のロード変化を感知し、この感知結果を制御部２１２に提供する。
【００６４】
マッチング部２１６は、制御部２１２の制御の下にインピーダンスを調整する。マッチング部２１６は、コイル及びキャパシタのうちの少なくとも１つを含む。制御部２１２は、コイル及びキャパシタのうちの少なくとも１つへの接続状態を制御し、したがって、インピーダンスマッチングを実行する。
【００６５】
Ｔｘ共振部２１１ａは、入力された交流電力をＲｘ共振部２５１ａに送信する。Ｔｘ共振部２１１ａ及びＲｘ共振部２５１ａは、同一の共振周波数を有する共振回路として具現される。例えば、共振周波数は、６．７８ＭＨｚに決定される。
【００６６】
通信部２１３は、無線電力受信器２５０の通信部２５３と通信し、例えば、双方向に２．４ＧＨｚ周波数で通信(無線フィデリティー（Ｗｉ−Ｆｉ）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、又はブルートゥース（登録商標）（ＢＴ）／ブルートゥース（登録商標）ローエネルギー（ＢＬＥ））を実行する。
Ｒｘ共振部２５１ａは、充電のための電力を受信する。
【００６７】
整流部２５４は、Ｒｘ共振部２５１ａから受信される無線電力をＤＣ電力に整流する。例えば、ブリッジダイオードの形態で具現される。ＤＣ／ＤＣ変換部２５５は、整流された電力を予め定められた利得で変換する。例えば、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５は、その出力の電圧が５Ｖであるように整流された電力を変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部２５５の入力段に印加されることができる最小電圧値及び最大電圧値は、あらかじめ設定される。
【００６８】
スイッチング部２５６は、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５をローディング部２５７に接続する。スイッチング部２５６は、制御部２５２の制御の下にオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）状態に保持される。スイッチング部２５６は、省略され得る。スイッチング部２５６がＯＮ状態にある場合に、ローディング部２５７は、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５から受信される変換された電力を記憶する。
【００６９】
図４は、本発明の一実施形態による無線電力送信器４００及び無線電力受信器４５０の動作のための信号フローを示す図である。
【００７０】
図４を参照すると、無線電力送信器４００は、ステップＳ４０１において、電源を印加する。電源が印加される場合に、無線電力送信器４００は、ステップＳ４０２において、環境を構成する。
【００７１】
無線電力送信器４００は、ステップＳ４０３において、電力節約モード（power save mode）に進む。電力節約モードにおいて、無線電力送信器４００は、検出のための異なるタイプの電力ビーコンをそれぞれの周期で印加し、これについては、図６を参照してより詳細に説明する。例えば、無線電力送信器４００は、検出のための電力ビーコン４０４及び４０５（例えば、短いビーコン又は長いビーコン）を送信し、電力ビーコン４０４及び４０５は、異なる電力値を有する。電力ビーコン４０４及び４０５のうちの一部又は全部は、無線電力受信器４５０の通信部を駆動するための十分な電力量を有する。例えば、無線電力受信器４５０は、検出のための電力ビーコン４０４及び４０５のうちの一部又は全部により通信部を駆動させることにより、無線電力送信器４００と通信する。このような状態は、ヌル状態と称される。
【００７２】
無線電力送信器４００は、無線電力受信器４５０の配置によるロード変化を検出する。無線電力送信器４００は、ステップＳ４０８において、低電力モードＳ４０８に進む。低電力モードは、図６を参照してより詳細に説明する。一方、無線電力受信器４５０は、ステップＳ４０９において、無線電力送信器４００から受信された電力で通信部を駆動する。
【００７３】
無線電力受信器４５０は、ステップＳ４１０において、無線電力送信器検索（PTU searching）信号を無線電力送信器４００に送信する。無線電力受信器４５０は、ＢＬＥ基盤アドバタイズメント（ＡＤ）信号によりＰＴＵ検索信号を送信する。無線電力受信器４５０は、無線電力送信器４００から応答信号を受信するか、又は、予め定められた時間期間が経過するまでＰＴＵ検索信号を周期的に送信する。
【００７４】
無線電力受信器４５０からＰＴＵ検索信号を受信する場合に、無線電力送信器４００は、ステップＳ４１１において、ＰＲＵ応答信号を送信する。ここで、ＰＲＵ応答信号は、無線電力送信器４００と無線電力受信器４５０との間の接続を確立する。
【００７５】
無線電力受信器４５０は、ステップＳ４１２において、ＰＲＵ静的信号を送信する。ここで、ＰＲＵ静的信号は、無線電力受信器４５０の状態を示し、無線電力送信器４００が管理する無線電力ネットワークへの加入を要請する。
【００７６】
無線電力送信器４００は、ステップＳ４１３において、ＰＴＵ静的信号を送信する。ＰＴＵ静的信号は、無線電力送信器４００のケーパビリティ（capability）を示す。
【００７７】
無線電力送信器４００及び無線電力受信器４５０がＰＲＵ静的信号及びＰＴＵ静的信号を送受信する場合に、無線電力受信器４５０は、ステップＳ４１４及びＳ４１５において、ＰＲＵダイナミック信号を周期的に送信する。ＰＲＵダイナミック信号は、無線電力受信器４５０により測定された少なくとも１つのパラメータ情報を含む。例えば、ＰＲＵダイナミック信号は、無線電力受信器４５０の整流部の出力段での電圧に関する情報を含む。無線電力受信器４５０の状態は、ステップＳ４０７において、ブート状態と呼ばれる。
【００７８】
無線電力送信器４００は、ステップＳ４１６において、電力転送モードに進入する。無線電力送信器４００は、ステップＳ４１７において、充電を命令するＰＲＵ制御信号を無線電力受信器４５０に送信する。電力転送モードにおいて、無線電力送信器４００は、充電電力を送信する。
【００７９】
無線電力送信器４００が送信するＰＲＵ制御信号は、無線電力受信器４５０の充電をイネーブル／ディスエーブル状態となるようにする情報及び許容（permission）情報を含む。ＰＲＵ制御信号は、充電状態が変更される度に送信される。例えば、ＰＲＵ制御信号は、２５０ｍｓごとに送信されるか、又はパラメータ変更の発生のときに送信され得る。ＰＲＵ制御信号は、パラメータが変更されなくても予め定められたしきい時間、例えば、１秒以内には送信されるべきであるように設定される。
【００８０】
無線電力受信器４５０は、ステップＳ４１８及びステップＳ４１９において、ＰＲＵ制御信号に従って設定を変更し、無線電力受信器４５０の状態を報告するためのＰＲＵダイナミック信号を送信する。無線電力受信器４５０が送信するＰＲＵダイナミック信号は、電圧、電流、無線電力受信器状態、及び温度に関する情報のうちの少なくとも１つを含む。無線電力受信器４５０の状態は、ＯＮ状態と呼ばれる。
一方、ＰＲＵダイナミック信号は、下記の表１に示すようなデータ構造を有する。
【００８１】
【表１】
0006588455.tif 000002
【００８２】
表１を参照すると、ＰＲＵダイナミック信号は、１つ以上のフィールドを含む。フィールドは、選択的フィールド情報、無線電力受信器の整流部の出力段での電圧に関する情報、無線電力受信器の整流部の出力段での電流に関する情報、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換部の出力段での電圧に関する情報、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換部の出力段での電流に関する情報、温度情報、無線電力受信器の整流部の出力段での最小電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＭＩＮ＿ＤＹＮに関する情報、無線電力受信器の整流部の出力段での最適電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＳＥＴ＿ＤＹＮに関する情報、無線電力受信器の整流部の出力段での最大電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＨＩＧＨ＿ＤＹＮに関する情報、及び警告情報を提供する。ＰＲＵダイナミック信号は、上記のようなフィールドのうちの少なくとも１つのフィールドを含み得る。
【００８３】
例えば、充電状況に従って決定された少なくとも１つの電圧設定値（例えば、無線電力受信器の整流部の出力段での最小電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＭＩＮ＿ＤＹＮに関する情報、無線電力受信器の整流部の出力段での最適電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＳＥＴ＿ＤＹＮに関する情報、無線電力受信器の整流部の出力段での最大電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＨＩＧＨ＿ＤＹＮに関する情報は、ＰＲＵダイナミック信号の少なくとも１つのフィールドに含んで送信される。このように、ＰＲＵダイナミック信号を受信する場合に、無線電力送信器は、ＰＲＵダイナミック信号に設定された電圧値に基づいて各無線電力受信器に送信される無線充電電圧を調整する。
【００８４】
このフィールドの中でも、ＰＲＵ  Ａｌｅｒｔは、下記の表２に示すようなデータ構造で構成され得る。
【００８５】
【表２】
0006588455.tif 000003
【００８６】
表２を参照すると、ＰＲＵ  Ａｌｅｒｔは、再開始要請のためのビットと、トランジションのためのビットと、トラベルアダプタ（Travel Adapter：ＴＡ）感知のためのビットとを含む。ＴＡ感知ビットは、無線電力受信器が無線充電を提供する無線電力送信器で有線充電のための端子に接続されたことを示す。トランジションビットは、無線電力受信器がスタンドアロン（ＳＡ）モードからノンスタンドアロン（ＮＳＡ）モードに転換する前に、無線電力受信器の通信集積回路（Intergrated Circit：ＩＣ）がリセットされることを無線電力送信器に知らせる。最後に、再開始要請ビットは、過電流又は過温度の正常状態への復帰により、無線電力送信器が送信電力を減少させることにより充電が途絶えた場合に、無線電力受信器の充電を再開する準備ができていることを示す。
【００８７】
また、警告情報（ＰＲＵ  Ａｌｅｒｔ）は、下記の表３に示すようなデータ構造でも構成される。
【００８８】
【表３】
0006588455.tif 000004
【００８９】
表３を参照すると、ＰＲＵ  Ａｌｅｒｔは、過電圧、過電流、過温度、ＰＲＵセルフ保護、充電完了、有線充電感知、及びモードトランジションのフィールドを含む。過電圧フィールドが“１”に設定される場合に、これは、無線電力受信器の電圧Ｖｒｅｃｔが過電圧限界を超過したことを意味する。過電流及び過温度フィールドは、過電圧フィールドと同一の方式で設定される。また、ＰＲＵセルフ保護は、無線電力受信器が直接にロードに影響を及ぼす電力を直接に減少させることにより保護することを意味する。このような場合に、無線電力送信器は、充電状態を変更する必要がない。
【００９０】
本発明の実施形態によると、モードトランジションのためのビットは、モードトランジションの持続期間を無線電力送信器に通知するための値に設定される。このようなモードトランジションビットは、下記の表４に示すように構成される。
【００９１】
【表４】
0006588455.tif 000005
【００９２】
表４を参照すると、モードトランジションビットが“００”に設定される場合には、これは、モードトランジションがないことを示す。モードトランジションビットが“０１”に設定される場合には、これは、モードトランジションの完了のための時間限界が２秒であることを示す。モードトランジションビットが“１０”に設定される場合には、これは、モードトランジションの完了のための時間限界が３秒であることを示す。モードトランジションビットが“１１”に設定される場合には、これは、モードトランジションの完了のための時間限界が６秒であることを示す。
【００９３】
例えば、モードトランジションが３秒以下の時間を必要とする場合には、モードトランジションビットは、“１０”に設定される。このようなモードトランジションの開始に先立って、無線電力受信器は、１．１Ｗ電力ドローを合せるように入力インピーダンス設定を変更することにより、モードトランジションの間に何らのインピーダンスシフトも発生しないことを保証する。したがって、無線電力送信器は、このような設定に従って無線電力受信器に対する電力ＩＴＸ＿ＣＯＩＬを調整し、これに従って、モードトランジションの間に無線電力受信器に対する電力ＩＴＸ＿ＣＯＩＬを保持する。
【００９４】
したがって、モードトランジションビットによりモードトランジション期間が設定される場合に、無線電力送信器は、モードトランジション時間、例えば、３秒の間には、無線電力受信器に対する電力ＩＴＸ＿ＣＯＩＬを保持する。言い換えれば、無線電力送信器が３秒の間に無線電力受信器から応答を受信しなくても、無線電力送信器は、無線電力受信器への接続を保持する。しかしながら、モードトランジション期間が経過した後には、無線電力送信器は、無線電力受信器が異物（rogue object）であると見なして電力送信を終了する。
【００９５】
一方、無線電力受信器４５０は、エラーの発生を感知する。無線電力受信器４５０は、ステップＳ４２０において、警告信号を無線電力送信器４００に送信する。警告信号は、ＰＲＵダイナミック信号により送信されるか又は警告信号により送信される。例えば、無線電力受信器４５０は、表１に示すＰＲＵ警告フィールドにエラー状況を反映して無線電力送信器４００に送信する。あるいは、無線電力受信器４５０は、エラー状況を示すスタンドアロン警告信号を無線電力送信器４００に送信する。無線電力送信器４００は、警告信号を受信すると、ステップＳ４２２において、ラッチフォルト（Latch Fault）モードに進む。無線電力受信器４５０は、ステップＳ４２３において、ヌル状態に進む。
【００９６】
図５は、本発明の実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器の動作のための信号フローを示すフローチャートである。図５の制御方法は、図６を参照してより詳細に説明する。
【００９７】
図６は、時間軸に対する無線電力送信器が印加する電力量を示すグラフである。
【００９８】
図５を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ５０１において、駆動を開始する。また、無線電力送信器は、ステップＳ５０３において、初期設定をリセットし、ステップＳ５０５において、電力節約モードに進む。無線電力送信器は、電力節約モードにおいて、異なる電力量を有する異なるタイプの電力を電力送信部に印加する。例えば、無線電力送信器は、図６での第２の検出電力６０１及び６０２と第３の検出電力６１１乃至６１５とを電力送信部に印加する。ここで、無線電力送信器は、第２の検出電力６０１及び６０２を第２の周期で周期的に印加する。無線電力送信器が第２の検出電力６０１及び６０２を供給する場合には、第２の検出電力６０１及び６０２は、第２の時間期間の間に持続される。無線電力送信器は、第３の検出電力６１１乃至６１５を第３の周期で周期的に印加する。無線電力送信器が第３の検出電力６１１乃至６１５を供給する場合には、第３の検出電力６１１乃至６１５は、第３の期間の間に持続される。一方、第３の検出電力６１１乃至６１５は、図６に示すように、同一の電力値を有するか、又は異なる電力値を有する。
【００９９】
無線電力送信器は、第３の検出電力６１１を出力した後に、同一の電力量を有する第３の検出電力６１２を出力する。上述したように、無線電力送信器が同一のサイズを有する第３の検出電力を出力する場合に、第３の検出電力は、最も小型の無線電力受信器、例えば、カテゴリー１の無線電力受信器を検出するための十分な電力量を有する。
【０１００】
一方、無線電力送信器は、第３の検出電力６１１を出力した後に、異なるサイズの電力量を有する第３の検出電力６１２を出力する。上述したように、無線電力送信器が異なるサイズの第３の検出電力を出力する場合に、第３の検出電力の各電力量は、カテゴリー１乃至カテゴリー５の無線電力受信器を検出できる電力量であり得る。例えば、第３の検出電力６１１は、カテゴリー５の無線電力受信器を検出できる電力量を有し、第３の検出電力６１２は、カテゴリー３の無線電力受信器を検出できる電力量を有し、第３の検出電力６１３は、カテゴリー１の無線電力受信器を検出できる電力量を有する。
【０１０１】
第２の検出電力６０１及び６０２は、無線電力受信器を駆動する。より詳細には、第２の検出電力６０１及び６０２は、無線電力受信器の制御部及び／又は通信部を駆動するのに十分な電力量を有する。
【０１０２】
無線電力送信器は、第２の検出電力６０１及び６０２と第３の検出電力６１１乃至６１５とを無線電力受信器にそれぞれ第２の周期及び第３の周期で印加する。無線電力受信器が無線電力送信器上に配置される場合に、無線電力送信器から見られるインピーダンスは、変更され得る。無線電力送信器は、第２の検出電力６０１及び６０２と第３の検出電力６１１乃至６１５とが印加される間にインピーダンスシフトを検出する。例えば、無線電力送信器は、第３の検出電力６１５を印加する間に、インピーダンスシフトを検出する。したがって、無線電力送信器は、ステップＳ５０７において、物体を検出する。物体が検出されない、例えば、ＮＯである場合には、無線電力送信器は、ステップＳ５０５において、異なるタイプの電力を周期的に印加する電力節約モードに保持する。
【０１０３】
ステップＳ５０７において、無線電力送信器がインピーダンスシフトにより物体を検出する、例えば、ＹＥＳと判定する場合には、無線電力送信器は、低電力モードに進む。低電力モードにおいて、無線電力送信器は、無線電力受信器の制御部及び通信部を駆動させることができる電力量を有する駆動電力を印加する。例えば、図６において、無線電力送信器は、駆動電力６２０を電力送信部に印加する。無線電力受信器は、駆動電力６２０を受信し、制御部及び／又は通信部を駆動電力６２０で駆動する。無線電力受信器は、駆動電力６２０で無線電力送信器と所定の通信方式に基づいて通信する。例えば、無線電力受信器は、認証に必要とされるデータを送受信し、このようなデータに基づいて無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークに加入する。しかしながら、無線電力受信器でない異物が配置される場合には、データ送受信が実行されない。したがって、無線電力送信器は、ステップＳ５１１において、配置された物体が異物であるか否かを判定する。例えば、無線電力送信器が予め定められた時間の間に物体から応答を受信していない場合には、無線電力送信器は、物体を異物として決定する。
【０１０４】
ステップＳ５１１において、無線電力送信器が物体を異物として判定する、例えば、ＹＥＳである場合には、無線電力送信器は、ステップＳ５１３において、ラッチフォルトモードに進む。他方、無線電力送信器が物体が異物でない、例えば、ＮＯと判定する場合には、無線電力送信器は、ステップＳ５１９において、加入動作に進む。例えば、無線電力送信器は、図６において、第１の電力６３１乃至６３４を第１の周期で周期的に印加する。無線電力送信器は、第１の電力を印加する間にインピーダンスシフトを検出する。例えば、ステップＳ５１５において、異物が除去される、例えば、ＹＥＳである場合には、無線電力送信器は、インピーダンスシフトを検出し、したがって、異物が除去されたものと判定する。他方、ステップＳ５１５において、異物が除去されない、例えば、ＮＯである場合には、無線電力送信器は、インピーダンスシフトを検出せず、したがって、異物が除去されなかったものと判定する。異物が除去されなかった場合には、無線電力送信器は、ランプの照明及び警告音の出力のうちの少なくとも１つを実行することにより無線電力送信器が現在エラー状態にあることをユーザに通知する。したがって、無線電力送信器は、ランプの照明及び／又は警告音の出力のための出力部を含む。
【０１０５】
ステップＳ５１５において、異物が除去されなかった、例えば、ＮＯと判定される場合に、無線電力送信器は、ステップＳ５１３において、ラッチフォルトモードを保持する。他方、ステップＳ５１５において、異物が除去された、例えば、ＹＥＳと判定される場合には、無線電力送信器は、ステップＳ５１７において、電力節約モードに再進入する。例えば、無線電力送信器は、図６において、第２の電力６５１及び６５２と第３の電力６６１乃至６６５とを印加する。
【０１０６】
上述したように、異物が無線電力受信器でない無線電力送信器に配置される場合には、無線電力送信器は、ラッチフォルトモードに進む。また、無線電力送信器は、ラッチフォルトモードで印加される電力に従って発生するインピーダンスシフトに基づいて異物が除去されたか否かを判定する。すなわち、ラッチフォルトモードへの進入の条件は、図５及び６に示す実施形態において異物の存在である。一方、無線電力送信器は、異物の存在の他にも、ラッチフォルトモードへの進入のための様々な他の条件を有する。例えば、無線電力送信器は、配置された無線電力受信器に交差接続される。この場合にも、無線電力送信器は、ラッチフォルトモードに進む。
【０１０７】
無線電力送信器が無線電力受信器に交差接続される場合には、無線電力送信器は、初期状態に戻らなければならず、無線電力受信器が除去されるべきである。無線電力送信器は、他の無線電力送信器上に配置される無線電力受信器の交差接続、すなわち、無線電力送信器により管理される無線電力ネットワークにおける他の無線電力送信器上に配置される無線電力受信器の加入をラッチフォルトモードへの進入のための条件として設定する。以下では、交差接続のようなエラーの発生の時の無線電力送信器の動作について図７を参照して説明する。
【０１０８】
図７は、本発明の一実施形態による無線電力送信器を制御する方法を示すフローチャートである。図７の制御方法は、図８を参照してより詳細に説明する。
【０１０９】
図８は、図７に示す本発明の実施形態による時間軸に対する無線電力送信器が印加する電力量を示すグラフである。
【０１１０】
図７を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ７０１において、駆動を開始する。また、無線電力送信器は、ステップＳ７０３において、初期設定をリセットし、ステップＳ７０５において、電力節約モードに進む。無線電力送信器は、電力節約モードにおいて、異なる電力量を有する異なるタイプの電力を電力送信部に印加する。例えば、無線電力送信器は、図８での第２の検出電力８０１及び８０２と第３の検出電力８１１乃至８１５とを電力送信部に印加する。ここで、無線電力送信器は、第２の検出電力８０１及び８０２を第２の周期で周期的に印加する。無線電力送信器が第２の検出電力８０１及び８０２を供給する場合には、第２の検出電力８０１及び８０２は、第２の時間期間の間に持続される。無線電力送信器は、第３の検出電力８１１乃至８１５を第３の周期で周期的に印加する。無線電力送信器が第３の検出電力８１１乃至８１５を供給する場合には、第３の検出電力８１１乃至８１５は、第３の時間期間の間に持続される。一方、第３の検出電力８１１乃至８１５は、図８に示すように、同一の電力値を有するか、又は異なる電力値を有する。
【０１１１】
第２の検出電力８０１及び８０２は、無線電力受信器を駆動する。より詳細には、第２の検出電力８０１及び８０２は、無線電力受信器の制御部及び／又は通信部を駆動するのに十分な電力量を有する。
【０１１２】
無線電力送信器は、第２の検出電力８０１及び８０２と第３の検出電力８１１乃至８１５とを無線電力受信器にそれぞれ第２の周期及び第３の周期で印加する。無線電力受信器が無線電力送信器上に配置される場合に、無線電力送信器から見られるインピーダンスは、変更され得る。無線電力送信器は、第２の検出電力８０１及び８０２と第３の検出電力８１１乃至８１５とが印加される間にインピーダンスシフトを検出する。例えば、無線電力送信器は、第３の検出電力８１５を印加する間に、インピーダンスシフトを検出する。したがって、無線電力送信器は、ステップＳ７０７において、物体を検出する。物体が検出されない、例えば、ＮＯである場合には、無線電力送信器は、ステップＳ７０５において、異なるタイプの電力を周期的に印加する電力節約モードに保持する。
【０１１３】
ステップＳ７０７において、無線電力送信器がインピーダンスシフトにより物体を検出する、例えば、ＹＥＳと判定される場合には、無線電力送信器は、低電力モードに進む。低電力モードにおいて、無線電力送信器は、無線電力受信器の制御部及び／又は通信部を駆動させることができる電力量を有する駆動電力を印加する。例えば、図８において、無線電力送信器は、駆動電力８２０を電力送信部に印加する。無線電力受信器は、駆動電力８２０を受信し、制御部及び／又は通信部を駆動電力８２０で駆動する。無線電力受信器は、駆動電力８２０で無線電力送信器と所定の通信方式に基づいて通信する。例えば、無線電力受信器は、認証に必要とされるデータを送受信し、このようなデータに基づいて無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークに加入する。
【０１１４】
その後に、無線電力送信器は、ステップＳ７１１において、充電電力を送信する電力転送モードに進む。例えば、無線電力送信器は、図８に示すように、充電電力８２１を印加し、充電電力８２１が無線電力受信器に送信される。
【０１１５】
電力転送モードにおいて、無線電力送信器は、エラーが発生したか否かを判定する。ここで、エラーは、異物、交差接続、過電圧、過電流、又は過温度の存在であり得る。無線電力送信器は、過電圧、過電流、又は過温度を測定するための感知部を含む。例えば、無線電力送信器は、基準点の電圧又は電流を測定し、しきい値を超過する測定された電圧又は電流が過電圧又は過電流条件を満足すると判定する。あるいは、無線電力送信器は、温度センサーを含み、温度センサーは、無線電力送信器の基準点での温度を測定する。基準点での温度がしきい値を超過する場合には、無線電力送信器は、過温度条件が満足すると判定する。
【０１１６】
測定された電圧、電流、又は温度値に従って過電圧、過電流、過温度状態と判定する場合には、無線電力送信器は、無線充電電力を予め定められた値だけ減少させることにより過電圧、過電流、又は過温度を防止する。このとき、減少された無線充電電力の電圧値が設定された最小値（例えば、無線電力受信器の整流部の出力段での最小電圧値ＶＲＥＣＴ＿ＭＩＮ＿ＤＹＮ）より低い場合には、無線充電が中断され、したがって、電圧設定値は、本発明の実施形態に従って再調整される。
【０１１７】
図８に示す本発明の実施形態において、無線電力送信器上に異物が追加で配置されるエラーが図示されているが、エラーは、異物が追加で配置されることに限定されない。したがって、当業者であれば、無線電力送信器が異物、交差接続、過電圧、過電流、及び過温度の存在について類似した方式で動作することを容易に理解することができる。
【０１１８】
ステップＳ７１３において、エラーが発生しない、例えば、ＮＯである場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７１１において、電力転送モードを保持する。他方、ステップＳ７１３において、エラーが発生する、例えば、ＹＥＳである場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７１５において、ラッチフォルトモードに進む。例えば、無線電力送信器は、図８に示すように、第１の電力８３１乃至８３５を印加する。また、無線電力送信器は、ラッチフォルトモードの間に、ランプ及び警告音のうちの少なくとも１つを含むエラー通知を出力する。ステップＳ７１７において、異物又は無線電力受信器が除去されなかった、例えば、ＮＯと判定される場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７１５において、ラッチフォルトモードを保持する。他方、ステップＳ７１７において、異物又は無線電力受信器が除去された、例えば、ＹＥＳと判定される場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７１９において、電力節約モードに再進入する。例えば、無線電力送信器は、図８において、第２の電力８５１及び８５２と第３の電力８６１乃至８６５とを印加する。
【０１１９】
無線電力送信器が充電電力の送信の間にエラーが発生した場合の動作について上述した。以下では、無線電力送信器上に配置された複数の無線電力受信器が無線電力送信器から充電電力を受信する場合の無線電力送信器の動作について説明する。
【０１２０】
図９は、本発明の一実施形態による無線電力送信器を制御する方法を示すフローチャートである。図９の制御方法は、図１０を参照してより詳細に説明する。
【０１２１】
図１０は、図９に示す本発明の実施形態による時間軸に対する無線電力送信器が印加する電力量を示すグラフである。
【０１２２】
図９を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ９０１において、充電電力を第１の無線電力受信器に送信する。また、無線電力送信器は、ステップＳ９０３において、第２の無線電力受信器を無線電力ネットワークに加入させる。また、無線電力送信器は、ステップＳ９０５において、第２の無線電力受信器にも充電電力を送信する。より詳細には、無線電力送信器は、第１の無線電力受信器に必要とされる充電電力と第２の無線電力受信器に必要とされる充電電力との合計を第１及び第２の無線電力受信器の電力受信部に印加する。
【０１２３】
ステップＳ９０１乃至ステップＳ９０５の実施形態は、図１０に示す。例えば、無線電力送信器は、第２の検出電力１００１及び１００２と第３の検出電力１０１１乃至１０１５とを印加する電力節約モードを保持する。この後に、無線電力送信器は、第１の無線電力受信器を検出し、検出電力１０２０を保持する低電力モードに進む。この後に、無線電力送信器は、第１の充電電力１０３０を印加する電力転送モードに進む。無線電力送信器は、第２の無線電力受信器を検出し、第２の無線電力受信器を無線電力ネットワークに加入するように許容する。また、無線電力送信器は、第１の無線電力受信器及び第２の無線電力受信器に必要とされる充電電力の合計である第２の充電電力１０４０を印加する。
【０１２４】
図９を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ９０５において、第１及び第２の無線電力受信器の両方に充電電力を送信する間に、無線電力送信器は、ステップＳ９０７において、エラーを検出する。上述したように、エラーは、異物、交差接続、過電圧、過電流、又は過温度の存在による場合がある。ステップＳ９０７において、エラーが発生しない、例えば、ＮＯである場合に、無線電力送信器は、第２の充電電力１０４０の印加を保持する。
【０１２５】
一方、ステップＳ９０７において、エラーが発生する、例えば、ＹＥＳである場合に、無線電力送信器は、ステップＳ９０９において、ラッチフォルトモードに進む。例えば、無線電力送信器は、図１０に示すように、第１の電力１０５１乃至１０５５を第１の周期で印加する。無線電力送信器は、ステップＳ９１１において、第１の無線電力受信器及び第２の無線電力受信器のすべてが除去されたか否かを判定する。例えば、無線電力送信器は、第１の電力１０５１乃至１０５５を印加する間にインピーダンスシフトを検出する。無線電力送信器は、インピーダンスが初期値に戻るか否かをチェックすることにより第１の無線電力受信器及び第２の無線電力受信器のすべてが除去されたか否かを判定する。
【０１２６】
ステップＳ９１１において、第１の無線電力受信器及び第２の無線電力受信器のすべてが除去された、例えば、ＹＥＳと判定される場合に、ステップＳ９１３において、無線電力送信器は、電力節約モードに進む。例えば、無線電力送信器は、図１０に示すように、第２の検出電力１０６１及び１０６２と第３の検出電力１０７１乃至１０７５とをそれぞれ第２の周期及び第３の周期で印加する。
【０１２７】
上述したように、無線電力送信器は、複数の無線電力受信器に充電電力を印加するとしても、エラーの発生のときに、無線電力受信器又は異物が除去されたか否かを容易に判定する。
【０１２８】
図１１は、本発明の一実施形態によるスタンドアロン（ＳＡ）モードでの無線電力送信器及び無線電力受信器を示すブロック図である。
【０１２９】
図１１を参照すると、無線電力送信器１１００は、通信部１１１０、ＰＡ１１２０、及び共振器１１３０を含む。無線電力受信器１１５０は、通信部１１５１、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）１１５２、電力管理集積回路（Power Management Integrated Circuit：ＰＭＩＣ）１１５３、無線電力集積回路（Wireless Power Integrated Circuit：ＷＰＩＣ）１１５４、共振器１１５５、インターフェース電力管理集積回路（Interface Power  Management IC：ＩＦＰＭ）１１５７、ＴＡ１１５８、及びバッテリ１１５９を含む。
【０１３０】
無線電力送信器１１００の通信部１１１０は、Ｗｉ−Ｆｉ／ＢＴコンボＩＣとして構成され、無線電力受信器１１５０内の通信部１１５１と所定の通信方式、例えば、ＢＬＥ方式で通信を実行する。例えば、無線電力受信器１１５０の通信部１１５１は、上述した表１のデータ構造を有するＰＲＵダイナミック信号を無線電力送信器１１００の通信部１１１０に送信する。上述したように、ＰＲＵダイナミック信号は、無線電力受信器１１５０に関する電圧情報、電流情報、及び温度情報、及び警告情報のうちの少なくとも１つを含む。
【０１３１】
受信されたＰＲＵダイナミック信号に基づいて、ＰＡ１１２０からの出力電力値が調整される。例えば、過電圧、過電流、又は過温度が無線電力受信器１１５０に印加される場合に、ＰＡ１１２０から出力される電力値が減少される。無線電力受信器１１５０の電圧又は電流が所定の値未満である場合には、電力増幅器１１２０から出力される電力値が増加される。
【０１３２】
無線電力送信器１１００の共振器１１３０からの充電電力は、無線電力受信器１１５０の共振器１１５５に無線で送信される。
【０１３３】
ＷＰＩＣ１１５４は、共振器１１５５から受信される充電電力を整流し、整流された充電電力のＤＣ／ＤＣ変換を実行する。ＷＰＩＣ１１５４は、変換された電力で通信部１１５１を駆動するか、又はバッテリ１１５９を充電する。
【０１３４】
一方、有線充電端子は、ＴＡ１１５８に挿入される。３０ピンコネクタ又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタのような有線充電端子は、ＴＡ１１５８に挿入される。ＴＡ１１５８は、外部電源から供給される電力を受信し、受信された電力でバッテリ１１５９を充電する。
【０１３５】
ＩＦＰＭ１１５７は、有線充電端子から受信される電力を処理し、処理された電力をバッテリ１１５９及びＰＭＩＣ１１５３に出力する。
【０１３６】
ＰＭＩＣ１１５３は、無線で受信された電力又は有線で受信された電力及び無線電力受信器１１５０の構成要素の各々に印加される電力を管理する。ＡＰ１１５２は、ＰＭＩＣ１１５３から電力情報を受信し、電力情報を報告するためのＰＲＵダイナミック信号を送信するように通信部１１５１を制御する。
【０１３７】
ＷＰＩＣ１１５４に接続されるノード１１５６は、ＴＡ１１５８にも接続される。有線充電コネクタがＴＡ１１５８に挿入される場合には、予め定められた電圧、例えば、５Ｖがノード１１５６に印加される。ＷＰＩＣ１１５４は、ノード１１５６に印加される電圧をモニタリングすることにより有線充電アダプタが挿入されたか否かを判定する。
【０１３８】
一方、ＡＰ１１５２は、予め定められた通信方式のスタック、例えば、ＷｉＦｉ／ＢＴ／ＢＬＥスタックを有する。したがって、無線充電のための通信の時に、通信部１１５１は、ＡＰ１１５２からスタックをロードした後に、そのスタックに基づいて、ＢＴ／ＢＬＥにより無線電力送信器１１００の通信部１１１０と通信する。
【０１３９】
しかしながら、ＡＰ１１５２の電源オフ状態でＡＰ１１５２から無線電力送信を実行するためのデータを持ってくることができない状態又はＡＰ１１５２のメモリからそのデータを持ってきて使用する間に、ＡＰ１１５２のオン状態を保持できない程度に電力が消失される状態が発生し得る。
【０１４０】
上述したように、バッテリ１１５９の残量が最小電力しきい値未満である場合に、ＡＰ１１５２は、ターンオフ状態となり、無線電力受信器１１５０内の無線充電のための一部の構成要素、例えば、通信部１１５１、ＷＰＩＣ１１５４、及び共振器１１５５を用いて無線で充電される。ここで、ＡＰ１１５２をターンオンするのに十分な電源を供給できない状態をデッド（dead）バッテリ状態と呼ばれる。
【０１４１】
このようなデッドバッテリ状態では、ＡＰ１１５２が駆動されないために、通信部１１５１は、予め定められた通信方式のスタック、例えば、ＷｉＦｉ／ＢＴ／ＢＬＥスタックをＡＰ１１５２から受信できない。このような場合に対応して、予め定められた通信方式のスタックのうちの一部のスタック、例えば、ＢＬＥスタックは、ＡＰ１１５２からフェッチされ、通信部１１５１のメモリ１１６２内に記憶される。したがって、通信部１１５１は、メモリ１１６２に記憶された通信方式のスタック、すなわち、無線充電プロトコルを用いて無線充電のための無線電力送信器１１００との通信を実行する。このとき、通信部１１５１は、内部のメモリを有する。ＢＬＥスタックは、ＳＡモードで読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）形態のメモリに記憶される。
【０１４２】
上述したように、通信部１１５１がメモリ１１６２に記憶された通信方式のスタックを用いて通信を実行することをスタンドアロン（ＳＡ）モードと呼ぶ。したがって、通信部１１５１は、ＢＬＥスタックに基づいて充電手順を管理できる。
【０１４３】
図２乃至図１１を参照して、本発明の実施形態に適用されることができる無線充電システムの概念について説明した。以下、図１２乃至図１５を参照して、本発明の実施形態による異常の発生を防止する方法について詳細に説明する。
【０１４４】
図１２は、本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【０１４５】
本発明の一実施形態に従って、１つの無線電力送信器は、複数の無線電力受信器に充電電力を送信する。無線電力送信器が複数の無線電力受信器に充電電力を供給する時に、様々なアルゴリズムは、複数の無線電力受信器が特性、状態、及びタイプの観点で異なり得るために、無線電力送信器の送信電力を決定するために使用され得る。
【０１４６】
例えば、最小エラー（Vrect_set_min_error）トラッキングアルゴリズム又は最小電力効率トラッキングアルゴリズムは、共振基盤無線充電に使用可能である。
【０１４７】
最小エラートラッキングアルゴリズムは、もっとも高い電力消耗率を有する無線電力受信器（すなわち、ＰＲＵ）をドミナント無線電力受信器として選択し、ドミナント無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値とＰＲＵ静的パラメータにより示されたＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値との差が最小となるように無線電力送信器（すなわち、ＰＴＵ）の送信電力レベルを調節する。無線電力送信器の送信電力レベルは、コイルを通して流れる電流Ｉｔｘを調節することにより可能である。
【０１４８】
最小電力効率トラッキングアルゴリズムは、複数の無線電力受信器が消耗する電力の合計と無線電力送信器が供給する電力との間の比率を計算することにより最大効率を達成するように無線電力送信器（ＰＴＵ）の送信電力レベルを調節する。無線電力送信器の送信電力レベルは、コイルを通して流れる電流Ｉｔｘを調節することにより可能である。
【０１４９】
図１２を参照すると、無線電力送信器（ＰＴＵ）は、ステップＳ１２０１において、第１のモード（例えば、最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモード）に従って決定された電力値に基づいて複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信する。
【０１５０】
ステップＳ１２０３において、無線電力送信器又は無線電力受信器で異常（例えば、過電圧、過電流、又は過温度）が発生すると予想され、したがって、予め定められた異常発生条件が無線電力送信器から複数の無線電力受信器に電力を送信する間に満足する場合に（例えば、システムエラーが発生する予め定められたしきい値又はしきい範囲に到達する場合に）、無線電力送信器は、ステップＳ１２０５において、第１のモード（例えば、最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモード）から第２のモード（例えば、最小電力効率トラッキングアルゴリズム）にスイッチングする。
【０１５１】
したがって、無線電力送信器は、ステップＳ１２０７において、第２のモードに従って決定された電力値に基づいて複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信する。
【０１５２】
本発明の実施形態に従って、ステップＳ１２０９において、第２のモードで電力送信の間に、過電圧、過電流、又は過温度のような異常が解消され、したがって、予め定められた異常解除条件が満足する場合に、無線電力送信器は、ステップＳ１２１１において、第２のモード（例えば、最小電力効率トラッキングアルゴリズムに対応するモード）から第１のモード（例えば、最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモード）にスイッチングする。
【０１５３】
したがって、無線電力送信器は、ステップＳ１２１３において、第１のモードに従って決定された電力値に基づいて複数の無線電力受信器に無線充電電力を送信する。
【０１５４】
例えば、無線電力送信器が最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモードで動作する間に、システムエラー（例えば、過電圧、過電流、又は過温度など）の発生が予想されるしきい値に近接し、したがって、各測定値が予め定められた範囲内に到達する場合に、無線電力送信器は、最小電力効率トラッキングアルゴリズムに対応するモードにスイッチングすることにより最小エラートラッキングアルゴリズムで動作する。
【０１５５】
上述したように、動作モードがスイッチングされる場合に、最小エラートラッキングアルゴリズムにより決定されたドミナント無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値と予め定められたＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値との間の差が大きくなることにより、ドミナント無線電力受信器の効率を減少させることができる。しかしながら、充電されている他の無線電力受信器の効率が増加するので、全効率は、増加することができる。このとき、他の無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値がそれぞれのＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値に近接して効率が増加するので、電圧、電流、又は温度が低くなり、したがって、異常の発生を防止することができる。
【０１５６】
このような方法でシステム又はデバイスが安定する場合に、無線電力送信器は、最小電力効率トラッキングアルゴリズムに対応するモードから最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモードにスイッチングすることができる。
【０１５７】
図１３は、本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【０１５８】
図１３を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ１３０１において、複数の無線電力受信器のうちでドミナント無線電力受信器を考慮して送信電力値を決定する。無線電力送信器は、ステップＳ１３０３において、決定された電力値に基づいて無線充電電力を複数の無線電力受信器に送信する。
【０１５９】
ステップＳ１３０５において、無線電力送信器又は無線電力受信器で異常（例えば、過電圧、過電流、又は過温度）が発生すると予想され、したがって、予め定められた異常発生条件が無線電力送信器から複数の無線電力受信器に電力を送信する間に満足する場合に（例えば、システムエラーが発生する予め定められたしきい値又はしきい範囲に到達する場合に）、無線電力送信器は、ステップＳ１３０７において、異常発生条件に対応する無線電力受信器をドミナント無線電力受信器として設定する。
【０１６０】
無線電力送信器は、ステップＳ１３０９において、変更されたドミナント無線電力受信器を考慮して送信電力値を決定する。無線電力送信器は、ステップＳ１３１１において、決定された電力値を用いて無線充電電力を複数の無線電力受信器に送信する。
【０１６１】
本発明の実施形態に従って、ステップＳ１３１３において、変更されたドミナント無線電力受信器を考慮して電力送信の間に、過電圧、過電流、又は過温度のような異常が解消され、したがって、予め定められた異常解除条件が満足する場合に、無線電力送信器は、ステップＳ１３１５において、初期ドミナント無線電力受信器を現在のドミナント無線電力受信器としてリセットする。無線電力送信器は、ステップＳ１３１６において、リセットされたドミナント無線電力受信器（すなわち、初期ドミナント無線電力受信器）を考慮して送信電力値を決定し、ステップＳ１３１７において、決定された電力値を用いて無線充電電力を複数の無線電力受信器に送信する。
【０１６２】
例えば、本発明の実施形態に従って、無線電力送信器が最小エラートラッキングアルゴリズムに対応するモードに従って送信電力を決定する場合に、無線電力送信器は、複数の無線電力受信器のうちから電力使用率が高い無線電力受信器をドミナント無線電力受信器として選択し、ドミナント無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値がＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値に近接する方式で送信電力を調節する。
【０１６３】
最小エラートラッキングアルゴリズムが、特定の無線電力受信器 （例えば、ドミナント無線電力受信器）のＶｒｅｃｔ値が無線電力受信器のＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値をトラッキングするように設計されるので、マルチ充電の場合に、少なくとも１つの他の無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値は、無線電力受信器のＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値とは遠くなる。このような理由で、少なくとも１つの他の無線電力受信器の電圧、電流、又は温度は、エラーしきい値に到達する。
【０１６４】
例えば、上記のような状況は、次のようなマルチ充電状況でより頻繁に発生し得る。
１．無線電力送信器にうまく結合された無線電力受信器及び無線電力送信器に十分に結合されない無線電力受信器は、同時に充電される。
２．無線電力受信器内の共振器のキャパシタ間の差が大きい。
３．無線電力受信器の電力クラス（例えば、カテゴリー）間の差が大きい。
【０１６５】
上記のような異常がマルチ充電の間に発生する場合に、無線電力送信器が無線電力受信器の充電状態をモニタリングしているので、複数の無線電力受信器のうちから過電圧保護（ＯＶＰ）、過電流保護（ＯＣＰ）、又は過温度保護（ＯＴＰ）しきい値に近接する無線電力受信器をドミナント無線電力受信器として選択する。したがって、ドミナント無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値がＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値に近くなるようにすることにより最適の動作範囲（optimum operating range）に到達するので、エラー状況は、発生しない。
【０１６６】
任意の他の無線電力受信器のＶｒｅｃｔがＶｒｅｃｔ＿ｍｉｎに到達するか又はＶｒｅｃｔ＿ｍｉｎより低い場合には、無線電力受信器の充電が途絶える。したがって、ドミナント無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値がＶｒｅｃｔ＿ｓｅｔ値に到達しなくても、任意の他の無線電力受信器のＶｒｅｃｔ値がＶｒｅｃｔ＿ｍｉｎ値より低くならない地点でトラッキングが中止される。途絶えたトラッキングにもかかわらず、無線電力送信器が送信される電力に対してＩｔｘを減少させたので、エラー状況に到達する可能性が減少される。
【０１６７】
このような方式で、エラー状況に近接した無線電力受信器が安定する場合には、無線電力送信器は、元来のアルゴリズムで使用率がもっとも高い無線電力受信器をドミナント無線電力受信器としてリセットする。
【０１６８】
図１４は、本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【０１６９】
図１４を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ１４０１において、無線充電電力を複数の無線電力受信器に送信する。
【０１７０】
ステップＳ１４０２において、複数の無線電力受信器に電力を送信する間に、少なくとも１つの無線電力受信器で異常（例えば、過電圧、過電流、過温度）の発生を感知する場合に、無線電力送信器は、ステップＳ１４０３において、電力調整命令を少なくとも１つの無線電力受信器に送信する。
【０１７１】
本発明の実施形態に従って、例えば、無線電力送信器は、下記の表５及び表６に示すようなＰＲＵ制御パラメータの電力調整命令を送信することにより、無線電力受信器が無線電力受信器のロード電流を減少させるように命令する。
【０１７２】
【表５】
0006588455.tif 000006
【０１７３】
【表６】
0006588455.tif 000007
【０１７４】
無線電力受信器がロード電流を減少させることができる場合には、無線電力受信器は、消費電力を減少させることにより、無線電力送信器が他の無線電力受信器を充電するように余分の電力を有する可能性もあり、又は無線電力受信器が無線電力受信器の電流、電圧、又は温度をドロップする可能性もある。
【０１７５】
複数の無線電力受信器を充電する間に、無線電力送信器により供給される電力の電流値Ｉｔｘが過剰である場合に、無線電力受信器は、エラー状況（ＯＶＰ、ＯＣＰ、ＯＴＰ）に直面する可能性が高い。
【０１７６】
上述したように、本発明の実施形態に従って、無線電力送信器が異常状況に直面する可能性がある無線電力受信器を感知する場合、すなわち、無線電力受信器がエラー発生を判定するためのエラーしきい値セットに近接する場合に、無線電力送信器は、無線電力受信器が無線電力受信器のロードに必要とされる電力を減少させるように命令する。また、本発明の実施形態に従って、無線電力受信器が電力配分（power rationing）を行うことができる場合に、無線電力受信器は、無線電力受信器のロードの電力を減少させることにより無線電力受信器の自身に流れる電圧又は電流、あるいは無線電力受信器の温度をドロップする。
【０１７７】
図１５は、本発明の一実施形態による無線充電の間の異常を防止する動作を示すフローチャートである。
【０１７８】
図１５を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ１５０１において、無線充電電力を複数の無線電力受信器に送信する。
【０１７９】
ステップＳ１５０３において、複数の無線電力受信器に電力を送信する間に、少なくとも１つの無線電力受信器で異常（例えば、過電圧、過電流、又は過温度）の発生を感知する場合に、無線電力送信器は、ステップＳ１５０５において、電力受信中止命令を少なくとも１つの無線電力受信器に送信する。
【０１８０】
本発明の実施形態に従って、無線電力送信器は、ＰＲＵ制御パラメータの電力受信中止命令を送信することにより、無線電力受信器が電力受信を断絶するように命令し、これにより、無線電力受信器が充電に必要とされる電力の受信を断絶する。
【０１８１】
無線電力受信器が電力受信を断絶するので、無線電力送信器は、他の無線電力受信器を充電するように余分の電力を有する可能性もあり、又は無線電力受信器が無線電力受信器の電流、電圧、又は温度をドロップする可能性もある。
【０１８２】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【０１８３】
１００  無線電力送信器
１１０  無線電力受信器
２００  無線電力送信器
２１１  電力送信部
２１２  制御部
２１３  通信部
２１４  表示部
２１５  記憶部
２１６  マッチング部
２１７  駆動部
２１８  増幅部（ＰＡ）
２１９  感知部
２５０  無線電力受信器
２５１  電力受信部
２５２  制御部
２５３  通信部
２５４  整流部
２５５  変換部
２５６  スイッチング部
２５７  ローディング部
２５８  表示部
２５９  記憶部
１１００  無線電力送信器
１１１０  通信部
１１３０  共振器
１１５０  無線電力受信器
１１５１  通信部
１１５２  アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）
１１５３  電力管理集積回路
１１５４  無線電力集積回路
１１５５  共振器
１１５６  ノード
１１５７  インターフェース電力管理集積回路
１１５９  バッテリ
【図１】
0006588455.tif 000008
【図２】
0006588455.tif 000009
【図３】
0006588455.tif 000010
【図４】
0006588455.tif 000011
【図５】
0006588455.tif 000012
【図６】
0006588455.tif 000013
【図７】
0006588455.tif 000014
【図８】
0006588455.tif 000015
【図９】
0006588455.tif 000016
【図１０】
0006588455.tif 000017
【図１１】
0006588455.tif 000018
【図１２】
0006588455.tif 000019
【図１３】
0006588455.tif 000020
【図１４】
0006588455.tif 000021
【図１５】
0006588455.tif 000022