[go: up one dir, main page]

KR102183630B1 - Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same - Google Patents

Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same Download PDF

Info

Publication number
KR102183630B1
KR102183630B1 KR1020200025123A KR20200025123A KR102183630B1 KR 102183630 B1 KR102183630 B1 KR 102183630B1 KR 1020200025123 A KR1020200025123 A KR 1020200025123A KR 20200025123 A KR20200025123 A KR 20200025123A KR 102183630 B1 KR102183630 B1 KR 102183630B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power signal
resonance
signal
wireless power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020200025123A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200026856A (en
Inventor
정춘길
황병욱
Original Assignee
지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 filed Critical 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority to KR1020200025123A priority Critical patent/KR102183630B1/en
Publication of KR20200026856A publication Critical patent/KR20200026856A/en
Priority to KR1020200156804A priority patent/KR102257626B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102183630B1 publication Critical patent/KR102183630B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/28—Impedance matching networks
    • H03H11/30—Automatic matching of source impedance to load impedance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

본 발명은, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention, a transmitting coil for receiving an induced power signal; An antenna installed around the transmitting coil to receive a resonant power signal; A rectifier for generating rectified power by rectifying AC power generated by the induced power signal and the resonance power signal; A converter that converts the rectified power; A voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter; And when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. Then, it relates to a hybrid type wireless power receiving device, a method of controlling a wireless power signal in a hybrid type wireless power receiving device, and a magnetic resonance type wireless power receiving device related thereto, including a receiving control unit supplying the rectified power to the converter. .

Description

하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치{HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, METHOD OF CONTROLLING WIRELESS POWER SIGNAL IN HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}TECHNICAL FIELD The hybrid type wireless power receiver, a method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiver, and a magnetic resonance type wireless power receiver related thereto DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}

본 발명은, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid type wireless power receiving apparatus, a wireless power signal control method in a hybrid type wireless power receiving apparatus, and a magnetic resonance type wireless power receiving apparatus related thereto.

무선 통신 기술의 발달로 언제 어디서나 누구나 원하는 모든 정보를 주고 받을 수 있는 유비쿼터스 정보 환경이 되고 있다. 하지만, 아직까지 통신 정보 기기들은 대부분 배터리에 의존하고 있고, 유선 전원 코드에 의한 전원을 공급받아 통신 정보 기기의 사용이 제한을 받고 있다.With the development of wireless communication technology, it is becoming a ubiquitous information environment in which anyone can send and receive all desired information anytime, anywhere. However, communication information devices are still mostly dependent on batteries, and the use of communication information devices is restricted by being supplied with power by a wired power cord.

따라서, 무선 정보 네트워크 환경은 단말기 전원에 대한 문제를 해결하지 않고서는 진정으로 자유로워질 수 없다.Therefore, the wireless information network environment cannot be truly free without solving the problem of power supply of the terminal.

이러한 문제점을 해결하기 위해 무선으로 전력을 전달하기 위한 많은 방식이 개발되고 있는데, 전파(Microwave)를 이용한 전파 수신형 방식, 자기장을 이용한 자기 유도 방식 또는 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기 공명 방식 등이 대표적이다.In order to solve this problem, many methods for transmitting power wirelessly are being developed, such as a radio wave receiving type method using a microwave, a magnetic induction method using a magnetic field, or a magnetic resonance method by converting energy between a magnetic field and an electric field. This is representative.

여기서, 전파 수신형 방식은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력 전송 가능한 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사 손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력 전송의 효율성에 한계가 있다.Here, the radio wave receiving type has an advantage of transmitting power to a long distance by radiating radio waves into the air through an antenna, but the efficiency of power transmission is limited because radiation loss consumed in the air is very high.

또한, 자기 유도 방식은 송신기로 전송 코일을 사용하고, 수신기로 2차 코일을 사용하여 1차 및 2차 코일에 의한 자기 에너지 결합을 이용한 기술로 높은 전력 전송의 효율성을 갖는 장점이 있으나, 전력 전송을 위해서 1차 및 2차 코일이 수 ㎜ 정도의 짧은 거리에 인접해 있어야 하며, 1차 및 2차 코일의 정렬에 따라 전력 전송의 효율성이 급격하게 변하는 단점이 있다.In addition, the magnetic induction method uses a transmission coil as a transmitter and a secondary coil as a receiver, and has the advantage of having high power transmission efficiency, as a technology using magnetic energy coupling by the primary and secondary coils. For this purpose, the primary and secondary coils must be adjacent to a short distance of several mm, and there is a disadvantage in that the efficiency of power transmission changes rapidly depending on the alignment of the primary and secondary coils.

따라서, 최근에 자기 유도 방식과 유사하나 코일형의 인덕터(L)와 커패시터(C)에 의한 특정 공진 주파수에 에너지가 집중되게 하여 자기 에너지 형태로 전력을 송신하는 자기 공명 방식이 개발되고 있다. 이러한 자기 공명 방식은 비교적 큰 에너지를 수 미터까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 높은 공진 특성(High quality factor)을 요구하고 있다. 즉, 자기 공명 방식은 임피던스 정합 여부, 공진 주파수 일치 여부에 따라 효율이 급격하게 변하는 단점이 있다.Accordingly, recently, a magnetic resonance method that is similar to the magnetic induction method, but transmits power in the form of magnetic energy by focusing energy at a specific resonance frequency by a coil-type inductor (L) and a capacitor (C) has been developed. This magnetic resonance method has the advantage of being able to send a relatively large amount of energy up to several meters, but requires a high quality factor. That is, the magnetic resonance method has a disadvantage in that the efficiency changes rapidly depending on whether the impedance matches or the resonance frequency matches.

이에 따라, 자기 유도 방식의 장점과 자기 공명 방식의 장점이 혼합된 무선 전력 전송 시스템이 제안되고 있다. Accordingly, a wireless power transmission system in which the advantages of the magnetic induction method and the magnetic resonance method are mixed has been proposed.

본 발명은 공명 전력 신호와 유도 전력 신호를 모두 수신하도록 하여 무선 전력 통신의 호환성을 높이고, 무선 전력 신호 입력 초기에 발생할 수 있는 불안정한 전원 공급으로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention increases the compatibility of wireless power communication by receiving both a resonant power signal and an induction power signal, and a hybrid wireless power capable of preventing the occurrence of defects due to unstable power supply that may occur at the beginning of the wireless power signal input It is an object to provide a receiver, a wireless power signal control method in a hybrid wireless power receiver, and a magnetic resonance wireless power receiver related thereto.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 하이브리드형무선 전력 전송 장치는, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, a hybrid wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a transmission coil for receiving an induced power signal; An antenna installed around the transmitting coil to receive a resonant power signal; A rectifier for generating rectified power by rectifying AC power generated by the induced power signal and the resonance power signal; A converter that converts the rectified power; A voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter; And when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. If so, it may include a receiving control unit for supplying the rectified power to the converter after turning off the voltage stabilization circuit.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 전송 장치는, 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는,자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid type wireless power transmission device further includes a variable capacitor connected to the antenna, and the reception control unit, When recognizing the magnetic resonance type wireless power transmission device through the antenna , By adjusting the variable capacitor, it is possible to control to receive an initial resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the reception control unit controls to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency by readjusting the variable capacitor after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal. I can.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid-type wireless power receiving apparatus may further include a short-range communication module for transmitting charging state information generated by the resonance power signal.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 배치되는 전압 센서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는, 상기 전압 센서로부터 측정되는 전압이 기준 범위내가 되면, 상기 정류 전력을 전압 안정화 회로를 오프하고, 상기 컨버터로 상기 정류 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid-type wireless power receiving device further includes a voltage sensor disposed between the rectifying unit and the converter, and the receiving control unit includes a voltage measured from the voltage sensor as a reference When within the range, the rectified power may be controlled to turn off the voltage stabilization circuit and supply the rectified power to the converter.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 정류부는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부; 상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및 상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the rectifying unit includes: a resonance rectifying unit for rectifying power generated by the resonance power signal; An induction rectifying unit for rectifying the power generated by the induction power signal; And a switching unit for selecting one of the resonance rectifying unit and the induction rectifying unit.

본 발명의 다른 실시예인, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention, a method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving device, when initially receiving one of a resonance power signal from a magnetic resonance type transmission device and a wireless power signal from the induction type transmission device, the rectifier unit Turning on a voltage stabilization circuit located at the rear end; And when it is determined that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range, turning off the stabilization circuit and supplying the rectified power to the converter.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 전력 신호는 루프 안테나를 통해 수신하고, 상기 유도 전력 신호는 상기 루프안테나에 의해 둘러싸이는 수신 코일을 통해 수신할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, the resonant power signal may be received through a loop antenna, and the induced power signal may be received through a receiving coil surrounded by the loop antenna.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계는, 상기 공명 전력 신호의 최초 수신시에, 안테나와 연결되는 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, when initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance type transmission device and the wireless power signal from the induction type transmission device, turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end of the rectification unit May include receiving the initial resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency by adjusting a variable capacitor connected to the antenna upon initial reception of the resonance power signal.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 상기 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, a method for controlling a wireless power signal in the hybrid wireless power receiving apparatus comprises re-adjusting the variable capacitor after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal. It may further include receiving the resonance power reception signal at a frequency.

본 발명의 또 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는, 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서; 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는 공명 수신 제어부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, an apparatus for receiving magnetic resonance wireless power includes: a receiving antenna for receiving a resonance power signal; A variable capacitor connected to the antenna; A rectifier for generating rectified power by rectifying AC power generated by the resonant power signal; A converter that converts the rectified power; When the magnetic resonance type wireless power transmission device is recognized through the antenna, a resonance reception control unit controls the variable capacitor to receive an initial resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 또다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다. According to an aspect of another embodiment of the present invention, the resonance reception control unit, after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal, readjusts the variable capacitor to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency. Can be controlled.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, device compatibility is improved because both an induction power signal and a resonant power signal can be received and charged regardless of the type of transmission device.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to contribute to the improvement of durability of the product by preventing a sudden increase in pressure outside the reference range that may occur at the initial stage of charging.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a block diagram illustrating an operation of a wireless power transmission system including a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining an electronic configuration of a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a rectifying unit in a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a magnetic resonance type wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling wireless power transmission according to a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명인 하하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a hybrid type wireless power receiving apparatus, a method for controlling a wireless power signal in a hybrid type wireless power receiving apparatus, and a magnetic resonance type wireless power receiving apparatus related thereto will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 전력 시스템은 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)로 구성될 수 있다.1 is a block diagram illustrating an operation of a wireless power transmission system including a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a wireless power system according to the present invention may include a wireless power transmission device 100 and a wireless power reception device 200.

본 발명에 따르는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는 유도방식의 무선 전력 전송 장치(100) 및 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 전력신호(유도 전력 신호 및 공명 전력 신호)를 모두 수신할 수 있다.The hybrid-type wireless power receiving device 200 according to the present invention can receive both power signals (induction power signals and resonance power signals) from the induction-type wireless power transmission device 100 and the resonance-type power transmission device 10. I can.

보다 상세하게 설명하면, 상기 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호는 수신 블록(210)(도 2 참조)의 수신 코일(211)을 통해 수신하게 되며, 공명 방식의 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호는 수신 코일(211)의 둘레에 위치하는 루프 안테나(213)를 통해 수신하게 된다. In more detail, the induction power signal from the induction power transmission device 20 is received through the reception coil 211 of the reception block 210 (see FIG. 2), and the resonance power transmission device ( The resonance power signal from 10) is received through a loop antenna 213 located around the receiving coil 211.

이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 무선 전력 수신 장치(200)는 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신할 수 있고, 이들 전력 신호를 이용하여 부하(280)에 전원을 공급할 수 있게 된다. Accordingly, the hybrid wireless power receiving apparatus 200 according to the present invention can receive both an induction power signal and a resonance power signal, and supply power to the load 280 using these power signals.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 구성에 대하여 도 2에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the hybrid wireless power receiver will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 블록(210), 정류부(220), 전압 안정화 회로(230), 컨버터(240), 전압 센서(250), 근거리 통신 모듈(260), 수신 제어부(270), 및 부하(280)를 포함하여 구성될 수 있다.2 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the hybrid wireless power receiving apparatus 200 according to the present invention includes a receiving block 210, a rectifier 220, a voltage stabilization circuit 230, a converter 240, and a voltage sensor 250. ), a short-range communication module 260, a reception control unit 270, and a load 280.

수신 블록(210)은 무선 전력 신호를 수신하기 위한 구성요소로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 수신 코일(211)과 안테나(213) 그리고 안테나(213)에 연결되는 가변 콘덴서(215)를 포함할 수 있다.The receiving block 210 is a component for receiving a wireless power signal, and includes a receiving coil 211, an antenna 213, and a variable capacitor 215 connected to the antenna 213, as shown in FIG. can do.

수신 코일(211)은 무선 전력 전송 장치(200)가 유도 전력 신호를 발진하는 경우, 이 유도 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 수신 코일(211)은 통상 100~205KHz의 저주파영역의 전력신호를 전자기 유도 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The receiving coil 211 is for receiving the induced power signal when the wireless power transmission device 200 oscillates the induced power signal. The receiving coil 211 functions to generate AC power by using an electromagnetic induction method for a power signal in a low frequency range of 100 to 205 KHz.

안테나(213)는 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 전력 신호를 발진하는 경우, 이 공명 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 안테나(213)은 통상 6.78MHz±5%의 고주파영역의 전력신호를 공명 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The antenna 213 is for receiving the resonance power signal when the wireless power transmission device 100 oscillates the resonance power signal. The antenna 213 functions to generate AC power by using a resonance method for a power signal in a high frequency range of usually 6.78 MHz±5%.

가변 컨덴서(215)는, 공명 방식 무선 전력 전송 장치(10)를 상기 안테나(213)를 통해 인식하면, 안테나(213)의 공명 주파수를 이격하는 역할을 한다. 즉, 수신 제어부(270)는, 상기 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 공명 전력 신호를 수신하게 할 수 있게 된다.The variable capacitor 215 serves to separate the resonance frequency of the antenna 213 when the resonance type wireless power transmission device 10 is recognized through the antenna 213. That is, the reception control unit 270 may adjust the variable capacitor 215 to receive a resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

정류부(220)는 수신 블록(210)에서 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 기능을 한다. 즉, 상기 유도 전력 신호에 발생되는 수신 코일(211)에서의 교류 전력 또는 공명 전력 신호에 의해 발생되는 안테나(213)에서의 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 기능을 한다. 이 정류부(220)의 구조에 대해서는 도 3에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.The rectifier 220 functions to rectify the AC power received by the reception block 210 into DC power. That is, it functions to generate rectified power by rectifying AC power from the receiving coil 211 generated in the induction power signal or AC power from the antenna 213 generated by the resonance power signal. The structure of the rectifying unit 220 will be described in more detail in FIG. 3.

전압 안정화 회로(230)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여, 초기 무선 전력 신호를 수신하게 되는 경우, 가상 부하를 걸어 컨버터(240)로 유입되는 전력의 전압을 안정화하는 기능을 수행한다. The voltage stabilization circuit 230 is located between the rectifier 220 and the converter 240 and, when receiving an initial wireless power signal, applies a virtual load to stabilize the voltage of the power flowing into the converter 240. Perform.

전압 센서(250)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여 무선 전력 신호에 의해 발생되는 정류 전력의 전압을 측정하는 기능을 한다. 즉 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)를 통해 수신되는 정류 전력의 전압을 통해, 현재 컨버터(240)로 유입되는 전력이 정상 범위내인지를 확인할 수 있게 된다.The voltage sensor 250 is positioned between the rectifier 220 and the converter 240 and functions to measure the voltage of the rectified power generated by the wireless power signal. That is, the reception control unit 270 can check whether the current power flowing into the converter 240 is within a normal range through the voltage of the rectified power received through the voltage sensor 250.

컨버터(240)는 정류 전력을 변환하여 부하(280)가 요구하는 전력으로 변환하는 기능을 한다. The converter 240 functions to convert the rectified power into power required by the load 280.

근거리 통신 모듈(260)은, 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 부하(280)에 전원을 공급하게 되는데, 이 때, 부하(280)의 전원 공급을 원활하게 하기 위하여 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하는 기능을 한다. 유도 방식의 경우, 수신 코일(211)을 통해 ASK 통신으로 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하게 된다.When the wireless power transmission device 100 is a resonance method, the short-range communication module 260 receives a resonance power signal and supplies power to the load 280 accordingly. In this case, the power of the load 280 In order to facilitate supply, it functions to transmit information on the state of charge of the load 280. In the case of the induction method, information on the state of charge of the load 280 is transmitted through ASK communication through the receiving coil 211.

수신 제어부(270)는, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로(230)에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하는 기능을 한다. 또한, 상기 수신 제어부(270)는, 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는 기능을 한다. When the resonant power signal and the induced power signal are initially received, the reception control unit 270 causes the rectified power to be supplied to the voltage stabilization circuit 230, and the resonant power signal and the induced power signal When the rectified rectified power is determined to be within the reference range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and then the rectified power is supplied to the converter 240. In addition, the reception control unit 270 functions to control to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency by readjusting the variable capacitor 215 after a reference time elapses after the initial resonance power signal is received.

또한, 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)로부터 측정되는 전압 정보 신호를 수신하고, 이 전압 정보 신호의 측정 전압값이 기준 범위내가 되면, 정상적으로 부하(280)에 전원을 공급할 수 있는 것으로 하여 전압 안정화 회로(230)를 오프하고, 상기 컨버터(240)로 상기 정류 전력을 공급하는 기능을 한다. 이러한 수신 제어부(270)의 동작 및 전체적인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 수신 동작에 대해서는 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. In addition, the reception control unit 270 receives the voltage information signal measured from the voltage sensor 250, and when the measured voltage value of the voltage information signal falls within a reference range, it can normally supply power to the load 280. Thus, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and the rectified power is supplied to the converter 240. The operation of the reception control unit 270 and the overall power reception operation of the hybrid wireless power reception apparatus 200 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 정류부(220)의 구체적인 구성에 대하여 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific configuration of the rectifying unit 220 of the hybrid wireless power receiving apparatus 200 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 전송 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a rectifying unit in a hybrid wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 정류부(220)는, 수신 블록(210)에서 생성되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 기능을 한다. 이와 같은 정류부(220)는, 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부(221)와, 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부(223), 그리고, 상기 공명 정류부(221) 및 상기 유도 정류부(223)중 하나를 선택하기 위한 스위칭부(225)를 포함할 수 있다.As described above, the rectifying unit 220 functions to convert the DC power by rectifying the AC power generated by the receiving block 210. Such a rectifying unit 220 includes a resonance rectifying unit 221 for rectifying power generated by the resonance power signal from the resonance type power transmission device 10, and the induced power signal from the induction type power transmission device 20. It may include an induction rectifying unit 223 for rectifying the electric power generated by it, and a switching unit 225 for selecting one of the resonance rectifying unit 221 and the induction rectifying unit 223.

즉, 수신 제어부(270)는, 무선 전력 신호를 발진하는 무선 전력 전송 장치(100)의 종류를 확인하면, 상기 스위칭부(225)를 제어하여 종류에 대응하는 정류부 중 하나를 선택하여 정류하게 된다. 이와 같이, 2채널 방식으로 정류를 함으로써 정류 효율을 높일 뿐 아니라, 무선 전력 신호를 수신하지 않는 측의 수신 블록(210)으로 전류가 누설되는 것을 방지하여 전력 전송 효율을 높일 수 있게 된다. That is, when the reception control unit 270 checks the type of the wireless power transmission device 100 that oscillates the wireless power signal, it controls the switching unit 225 to select and rectify one of the rectification units corresponding to the type. . In this way, by performing rectification in a two-channel method, not only the rectification efficiency is increased, but also the power transmission efficiency can be increased by preventing current from leaking to the receiving block 210 on the side that does not receive the wireless power signal.

이하에서는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 기능이 자기 공명식에 적용된 예에 대하여 도 4를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an example in which the function of the hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to the magnetic resonance type will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)는, 안테나(313)와 가변 컨덴서(315)를 포함하는 수신 블록(310), 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360), 공명 수신 제어부(370) 및 부하(380)를 포함할 수 있다.4 is a block diagram illustrating an electronic configuration of an apparatus for receiving magnetic resonance wireless power according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the magnetic resonance type wireless power receiving apparatus 300 includes a receiving block 310 including an antenna 313 and a variable capacitor 315, a rectifying unit 320, a voltage stabilizing circuit 330, A converter 340, a voltage sensor 350, a short-range communication module 360, a resonance reception control unit 370, and a load 380 may be included.

여기서, 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360) 및 부하(380)는, 도 3에서의 동명 구성요소와 동일한 기능을 하므로, 이에 대하여 설명을 생략하도록 한다.Here, since the rectifier 320, the voltage stabilization circuit 330, the converter 340, the voltage sensor 350, the short-range communication module 360, and the load 380 function the same as the same components in FIG. 3 , A description thereof will be omitted.

도 4에 도시된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)의 수신 블록(310)은 도 3에서의 수신 블록(210)과 달리, 안테나(313)와 가변 콘덴서(315)만으로 구성된다. 공명 수신 제어부(370)는, 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나(313)를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서(315)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하게 한다. 즉, 최초 전원 수신시 공명주파수가 아니라 이격 수신 주파수를 통해 공명 전력 신호를 수신하기 때문에 서지 전압이 발생되는 것이 방지되게 되게 된다. 또한, 상기 공명 수신 제어부(370)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(315)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 신호를 수신하도록 제어함으로써, 서지 전압을 방지한 후에는 최적으로 충전이 가능하게 된다.Unlike the receiving block 210 in FIG. 3, the receiving block 310 of the magnetic resonance type wireless power receiving apparatus 300 illustrated in FIG. 4 is composed of only an antenna 313 and a variable capacitor 315. When the resonance receiving control unit 370 recognizes the magnetic resonance type wireless power transmission device through the antenna 313, the variable capacitor 315 is adjusted to receive the initial resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency. Control. That is, since the resonance power signal is received through the spaced reception frequency instead of the resonance frequency when the power is initially received, the generation of the surge voltage is prevented. In addition, the resonance reception control unit 370 controls to receive the resonance power signal at a resonance frequency by readjusting the variable capacitor 315 after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal, After preventing this, it can be optimally charged.

이하에서는 도 2 및 도 3상술한 구성을 가지는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법에 대하여 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 5에서 설명되는 무선 전력 신호 제어 방법은, 도 4에서의 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에도 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, a method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving apparatus having the configuration described above in FIGS. 2 and 3 will be described in detail with reference to FIG. 5. It should be understood that the method for controlling a wireless power signal described in FIG. 5 may be used in the magnetic resonance type wireless power receiving apparatus in FIG. 4.

도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)가 충전거리(공명방식) 또는 충전 위치(유도방식)에 위치하게 되면, 무선 전력 전송 장치(100)측에서는 물체 감지신호에 의해 외부 물체가 감지되는 것을 확인하게 된다. 이 때, 무선 전력 전송 장치(100)가 유도 방식인 경우, 전송 코일에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 유도 방식 전력 수신 장치(20)인지를 확인할 수 있게 된다. 즉, 외부 물체가 유도 방식 전력 전송 장치(20)인 경우, ASK 통신 신호를 무선 전력 수신 장치(200)가 수신 코일(211)을 통해 발신하게 되며, 이에 따라 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 전송 코일을 통해 발신하게 된다. 5 is a flowchart illustrating a method of controlling wireless power transmission according to a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, first, when the hybrid wireless power receiving device 200 is positioned at a charging distance (resonance method) or a charging position (induction method), the wireless power transmission device 100 side receives an object detection signal. It confirms that an external object is detected. In this case, when the wireless power transmission apparatus 100 is an induction type, it is possible to check whether an external object is the induction type power reception apparatus 20 by using a pulse signal from a transmission coil. That is, when the external object is the induction type power transmission device 20, the wireless power receiving device 200 transmits an ASK communication signal through the receiving coil 211, and accordingly, the wireless power transmitting device 100 The request signal is transmitted through the transmission coil.

무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 안테나(213)에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 공명 방식 전력 수신 장치(10)인지를 확인할 수 있게 되며,외부 물체가 공명 방식 전력 전송 장치(10)으로 확인되면, 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 무선 전력 수신 장치(200)로 발신하게 된다(S13). When the wireless power transmission device 100 is a resonance type, it is possible to check whether an external object is the resonance type power receiving device 10 by using a pulse signal from the antenna 213, and the external object transmits the resonance type power. When it is confirmed as the device 10, the wireless power transmission apparatus 100 transmits an ID request signal to the wireless power reception apparatus 200 through the short-range communication module 260 (S13).

그러면, 무선 전력 수신 장치(200)는 ID 신호를 수신 코일(211)(유도 방식의 경우), 또는 근거리 통신 모듈(260)(공명 방식의 경우) 전송하게 된다(S21). 그러면, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 맞게 무선 전력 신호를 발신하게 된다. 즉, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 공명 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전력 전송 장치(20)의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부(220) 후단에 위치한 전압 안정화 회로(230)를 온시킨다. 만약, 전력 신호가 공명 전력 신호인 경우에는 안테나(213)와 연결되는 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 설정하여 최초 공명 전력 신호를 수신하게 된다(S23). Then, the wireless power receiving apparatus 200 transmits the ID signal to the receiving coil 211 (in the case of the induction method) or the short-range communication module 260 (in the case of the resonance method) (S21). Then, the wireless power transmission device 100 transmits a wireless power signal accordingly. That is, when the hybrid-type wireless power receiving device 200 initially receives one of the resonance power signal from the resonance power transmission device 10 and the wireless power signal of the induction type power transmission device 20, the rectifier 220 ) Turn on the voltage stabilization circuit 230 located at the rear end. If the power signal is a resonance power signal, the variable capacitor 215 connected to the antenna 213 is adjusted to set a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency to receive the initial resonance power signal (S23).

그 다음, 수신 제어부(270)는, 전압 센서(250)를 통해 정류부(220)와 컨버터(240) 사이의 정류 전력의 전압을 체크한다(S25). 이 체크된 정류 전압이 정상 범위라고 판단되면, 전압 안정화 회로(230)를 오프시킴과 더불어서, 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명 주파수로 공명신호를 수신하도록 한다(S27). 한편, 유도 방식인 경우, 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하게 된다. 또는 정류전 정류 전력의 전압을 체크하지 않고, 수신 제어부(270)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하게 할 수 있다.Then, the reception control unit 270 checks the voltage of the rectified power between the rectifier 220 and the converter 240 through the voltage sensor 250 (S25). When it is determined that the checked rectified voltage is within the normal range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and the variable capacitor 215 is readjusted to receive a resonance signal at a resonance frequency (S27). Meanwhile, in the case of the induction method, when it is determined that the rectified power rectified by the induction power signal is within the reference range, the stabilization circuit 230 is turned off and the rectified power is supplied to the converter 240. Alternatively, without checking the voltage of the rectified power before rectification, the reception control unit 270 reads the variable capacitor 215 after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal to receive the resonance power at a resonance frequency. You can make it receive a signal.

이와 같이, 안테나(213)의 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수를 갖는 안테나(213)를 통해 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 정류된 정류 전력을 부하(280)에 인가하여 충전을 계속한다(S29). 이 때, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 제어부(270)는 부하(280)의 충전 상태 정보를 생성하여 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하게 되고, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 따라 무선 전력 신호의 주파수 또는 세기를 변경하여 최적의 전송효율을 갖도록 무선 전력 신호를 변경하여 발진하게 된다(S31, S17).In this way, the variable capacitor 215 of the antenna 213 is readjusted to receive a resonant power signal through the antenna 213 having a resonant frequency, and accordingly, the rectified power is applied to the load 280 for charging. Continue (S29). At this time, the reception control unit 270 of the wireless power receiving device 200 generates information on the state of charge of the load 280 and transmits it to the wireless power transmission device through the short-range communication module 260, and the wireless power transmission device ( 100) changes the frequency or intensity of the wireless power signal accordingly and changes the wireless power signal so as to have an optimum transmission efficiency and oscillates (S31, S17).

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, device compatibility is improved because both an induction power signal and a resonant power signal can be received and charged regardless of the type of transmission device.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상(서지 전압)등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to contribute to improving the durability of a product by preventing a sudden increase in voltage (surge voltage) outside the reference range that may occur at the initial stage of charging.

상기와 같이 설명된 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The hybrid-type wireless power receiving apparatus described above, the wireless power signal control method in the hybrid-type wireless power receiving apparatus, and the magnetic resonance-type wireless power receiving apparatus related thereto may be limitedly applied to the configuration and method of the above-described embodiments. Rather, the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each of the embodiments so that various modifications may be made.

10 : 자기 공명 방식 전력 전송 장치
20 : 유도 방식 전력 전송 장치
100 : 무선 전력 전송 장치
200 : 하이브리드형 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 블록
211 : 수신 코일
213 : 안테나(루프 안테나)
215 : 가변 콘덴서
220 : 정류부
230 : 전압 안정화회로
240 : 컨버터
250 : 전압 센서
260 : 근거리 통신 모듈
270 : 수신 제어부
280 : 부하(배터리)10: magnetic resonance type power transmission device
20: inductive power transmission device
100: wireless power transmission device
200: hybrid wireless power receiver
210: receiving block
211: receiving coil
213: antenna (loop antenna)
215: variable capacitor
220: rectifier
230: voltage stabilization circuit
240: converter
250: voltage sensor
260: short-range communication module
270: receiving control unit
280: load (battery)

Claims (10)

유도 전력 신호를 수신하는 수신 코일;
상기 수신 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서;
상기 유도 전력 신호 또는 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부;
상기 정류 전력을 변환하는 컨버터;
상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치되어 상기 컨버터로 유입되는 전력의 전압을 안정화하는 전압 안정화 회로; 및
상기 공명 전력 신호 또는 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하는 수신 제어부를 포함하고,
상기 수신 제어부는,
자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
A receiving coil for receiving an induced power signal;
A receiving antenna installed around the receiving coil to receive a resonant power signal;
A variable capacitor connected to the antenna;
A rectifier for generating rectified power by rectifying AC power generated by the induced power signal or the resonance power signal;
A converter that converts the rectified power;
A voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter to stabilize a voltage of power flowing into the converter; And
When the resonant power signal or the induced power signal is initially received, a reception control unit configured to supply the rectified power to the voltage stabilization circuit,
The reception control unit,
When the magnetic resonance type wireless power transmission device is recognized through the antenna, the variable capacitor is controlled to receive an initial resonance power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonance frequency.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 수신 제어부는,
상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
The reception control unit,
After a reference time has elapsed after receiving the initial resonance power signal, the variable capacitor is readjusted to control to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency.
 제 1 항에 있어서,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
Hybrid-type wireless power receiving apparatus further comprising a short-range communication module for transmitting the state of charge information generated by the resonance power signal.
 제 1 항에 있어서,
상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 배치되는 전압 센서를 더 포함하고,
상기 수신 제어부는,
상기 전압 센서로부터 측정되는 전압이 기준 범위내가 되면, 상기 정류 전력을 전압 안정화 회로를 오프하고, 상기 컨버터로 상기 정류 전력을 공급하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a voltage sensor disposed between the rectifier and the converter,
The reception control unit,
When the voltage measured by the voltage sensor falls within a reference range, the rectified power is turned off by a voltage stabilization circuit, and the rectified power is supplied to the converter.
 제 1 항에 있어서,
상기 정류부는,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부;
상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및
상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부 중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
The rectifying part,
A resonance rectifying unit for rectifying the power generated by the resonance power signal;
An induction rectifying unit rectifying the power generated by the induction power signal; And
And a switching unit for selecting one of the resonance rectification unit and the induction rectification unit.
 무선 전력 전송 장치로부터 공명 전력 신호 또는 유도 전력 신호를 수신하는 단계;
상기 공명 전력 신호 또는 유도 전력 신호로부터 생성된 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 단계; 및
상기 공명 전력 신호 또는 유도 전력 신호를 초기에 수신하게 되면, 컨버터로 유입되는 상기 정류 전력을 안정화하기 위해 전압 안정화 회로를 온시키는 단계를 포함하고,
상기 공명 전력 신호 또는 유도 전력 신호를 초기에 수신하게 되면, 컨버터로 유입되는 상기 정류 전력을 안정화하기 위해 전압 안정화 회로를 온시키는 단계는,
상기 공명 전력 신호의 최초 수신시에, 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
Receiving a resonance power signal or an induced power signal from a wireless power transmission device;
Generating rectified power by rectifying AC power generated from the resonant power signal or the induced power signal; And
When initially receiving the resonant power signal or the induced power signal, turning on a voltage stabilization circuit to stabilize the rectified power flowing into the converter,
When initially receiving the resonance power signal or the induced power signal, turning on a voltage stabilization circuit to stabilize the rectified power flowing into the converter,
Upon initial reception of the resonant power signal, wireless power in a hybrid wireless power receiver comprising the step of receiving an initial resonant power signal at a spaced reception frequency spaced apart from the resonant frequency by adjusting a variable capacitor connected to the antenna Signal control method.
 제 7 항에 있어서,
상기 공명 전력 신호는 루프 안테나를 통해 수신하고, 상기 유도 전력 신호는 상기 루프 안테나에 의해 둘러싸이는 수신 코일을 통해 수신하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
The method of claim 7,
The resonant power signal is received through a loop antenna, and the induced power signal is received through a receiving coil surrounded by the loop antenna. A method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving apparatus.
 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.The method of claim 7,
A method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving apparatus further comprising the step of receiving the resonance power reception signal at a resonance frequency by readjusting the variable capacitor after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal .
KR1020200025123A 2020-02-28 2020-02-28 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same Active KR102183630B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200025123A KR102183630B1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020200156804A KR102257626B1 (en) 2020-02-28 2020-11-20 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200025123A KR102183630B1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130135609A Division KR102086859B1 (en) 2013-10-31 2013-11-08 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200156804A Division KR102257626B1 (en) 2020-02-28 2020-11-20 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200026856A KR20200026856A (en) 2020-03-11
KR102183630B1 true KR102183630B1 (en) 2020-11-27

Family

ID=69810028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200025123A Active KR102183630B1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102183630B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010503368A (en) 2006-09-01 2010-01-28 パワーキャスト コーポレイション Hybrid power extraction and method
JP2010088143A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Murata Mfg Co Ltd Non-contact power reception circuit and non-contact power transmission system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101830734B1 (en) * 2010-11-03 2018-02-21 엘지전자 주식회사 Wireless power transmission method and apparatus
KR101173947B1 (en) * 2012-01-26 2012-08-14 전자부품연구원 Method of sending switching instruction in multi-node wireless power transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010503368A (en) 2006-09-01 2010-01-28 パワーキャスト コーポレイション Hybrid power extraction and method
JP2010088143A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Murata Mfg Co Ltd Non-contact power reception circuit and non-contact power transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200026856A (en) 2020-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11362544B2 (en) Hybrid wireless power transmitting system and method therefor
KR101184503B1 (en) Wireless power transmission apparatus and transmission method thereof
US11303135B2 (en) Wireless power transmitter for excluding cross-connected wireless power receiver and method for controlling the same
US10587123B2 (en) Wireless power transmitter for excluding cross-connected wireless power receiver and method for controlling the same
KR101222749B1 (en) Wireless power transmission apparatus and transmission method thereof
US8378524B2 (en) Non-contact power transmission device
KR20150109722A (en) Method and apparatus for transmitting power wirelessly
US20140252875A1 (en) Wireless Power Transmitter, Wireless Power Repeater and Wireless Power Transmission Method
EP2720383A2 (en) Wireless power-transmission apparatus and system
US20140111031A1 (en) Wireless power transmission/reception apparatus and method
KR20130055199A (en) Apparatus and method for controlling amount of charging current for wireless power receiver
KR102145497B1 (en) Method and apparatus for transmitting power wirelessly
KR101241495B1 (en) A wireless power transmission apparatus and method thereof
KR102793635B1 (en) Contactless power reception device and reception method
KR102164555B1 (en) Apparatus and Method for Controlling Charging and Wireless Power Receiving Apparatus using the same
TW202002460A (en) Micro wave charge management circuit and the method thereof
KR102183630B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR102257626B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR102086859B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR102205606B1 (en) Method for processing signal in hybrid wireless power transmission device which enables to transmit magnetic resonance wirelss power signal and induce wireless power signal, and hybrid wireless power transmission device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
PA0107 Divisional application

Comment text: Divisional Application of Patent

Patent event date: 20200228

Patent event code: PA01071R01D

Filing date: 20131108

Application number text: 1020130135609

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200417

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20200819

PA0107 Divisional application

Comment text: Divisional Application of Patent

Patent event date: 20201120

Patent event code: PA01071R01D

Filing date: 20131108

Application number text: 1020130135609

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20201120

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20201123

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231023

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241029

Start annual number: 5

End annual number: 5