KR102704020B1 - Wireless power transmission module and method for detecting foreign object using the same - Google Patents
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Abstract
동작중인 부하를 일시적으로 오프시킨 후에 소비전력 변화를 근거로 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질을 감지하도록 한 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법을 제시한다. 제시된 무선 전력 전송 모듈은 히터를 정지시킨 후에 무선 전력 수신부의 소비 전력량을 측정하고, 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 무선 전력 전송부 및 무선 전력 수신부 사이에 이물질이 존재하는 것으로 판단한다.A wireless power transmission module and a foreign substance detection method using the same are proposed to detect a foreign substance between a wireless power transmitter and a wireless power receiver based on a change in power consumption after temporarily turning off an operating load. The proposed wireless power transmission module measures the power consumption of the wireless power receiver after stopping a heater, and determines that a foreign substance exists between the wireless power transmitter and the wireless power receiver if the power consumption increases by a certain value or more than a reference power consumption.
Description
본 발명은 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트 히터(Seat Heater)와 같이 대용량 전력을 무선 전송하는 과정에서 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질을 검출하는 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission module and a method for detecting foreign substances using the same, and more specifically, to a wireless power transmission module for detecting foreign substances between a wireless power transmission unit and a wireless power reception unit in the process of wirelessly transmitting a large amount of power, such as a seat heater, and a method for detecting foreign substances using the same.
무선 전력 전송 시 송신기와 수신기 사이에 이물질이 존재하는 경우 전력 전송 효율이 저하되고 열이 발생하는 문제가 있다. 휴대폰의 무선 충전과 같이 대략 5W~15W 정도의 저용량 전력 전송 시에는 미세 이물질이 삽입되어도 효율에 큰 영향을 미친다.When there is foreign matter between the transmitter and receiver during wireless power transmission, there is a problem that the power transmission efficiency is reduced and heat is generated. When transmitting low-capacity power of approximately 5W to 15W, such as wireless charging of mobile phones, even the insertion of minute foreign matter can have a significant impact on efficiency.
이에, 저용량 전력 전송시에는 효율 변화로 이물질을 검출한다. 즉, 송신기 또는 수신기의 ECU에서 서로의 전력 상태를 확인하여 효율 저하 시 이물질이 삽입된 것으로 판단한다.Accordingly, when transmitting low-capacity power, foreign substances are detected by changes in efficiency. That is, the ECU of the transmitter or receiver checks each other's power status and determines that a foreign substance has been inserted when efficiency decreases.
하지만, 시트 히터(Seat Heater) 등과 같이 100W 이상의 대용량 전력 전송 시에는 미세 이물질이 효율에 미치는 영향이 미미하다. 이에, 무선 전력 수신기에서 소비전력이 큰 히터 등을 가동하는 경우 무선 전력 전송의 효율 변화를 이용하여 이물질을 검출할 수 없는 문제점이 있다.However, when transmitting large amounts of power, such as 100W or more, such as a seat heater, the effect of fine foreign matter on efficiency is minimal. Accordingly, when operating a high-power-consuming heater or the like in a wireless power receiver, there is a problem in that foreign matter cannot be detected using changes in the efficiency of wireless power transmission.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 동작중인 부하를 일시적으로 오프시킨 후에 소비전력 변화를 근거로 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질을 감지하도록 한 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a wireless power transmission module that detects a foreign substance between a wireless power transmitter and a wireless power receiver based on a change in power consumption after temporarily turning off an operating load, and a foreign substance detection method using the same.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈은 전력을 무선 전송하는 무선 전력 전송부, 무선 전력 전송부로부터 무선 전송된 전력을 수신하여 히터로 공급하는 무선 전력 수신부 및 히터를 정지시킨 상태에서 진행되는 이물질 감지 모드를 수행하는 무선 전력 제어부를 포함하고, 무선 전력 제어부는 이물질 감지 모드로 진입하면 무선 전력 수신부의 소비 전력량을 측정하고, 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 무선 전력 전송부 및 무선 전력 수신부 사이에 이물질이 존재하는 것으로 판단한다.In order to achieve the above object, a wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention includes a wireless power transmission unit that wirelessly transmits power, a wireless power reception unit that receives the wirelessly transmitted power from the wireless power transmission unit and supplies the power to a heater, and a wireless power control unit that performs a foreign substance detection mode while the heater is stopped, wherein the wireless power control unit measures the power consumption of the wireless power reception unit when entering the foreign substance detection mode, and determines that a foreign substance exists between the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit when the power consumption increases by a certain value or more than a reference power consumption.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈을 이용한 이물질 검출 방법은 히터가 구동 상태이면 주기적으로 히터 오프 신호를 출력하는 단계, 히터가 정지되면 무선 전력 전송부의 소비 전력량을 측정하는 단계 및 소비 전력량과 기준 소비 전력량을 비교하여 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 판단하는 단계에서는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 무선 전력 수신부 및 무선 전력 전송부 사이에 이물질이 존재하는 것으로 판단한다.In order to achieve the above object, a method for detecting a foreign substance using a wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention includes the steps of periodically outputting a heater-off signal when the heater is in an operating state, the step of measuring the power consumption of a wireless power transmitter when the heater is stopped, and the step of comparing the power consumption with a reference power consumption to determine whether a foreign substance exists between the wireless power transmitter and the wireless power receiver, wherein in the determination step, if the power consumption increases by a certain value or more than the reference power consumption, it is determined that a foreign substance exists between the wireless power receiver and the wireless power transmitter.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법은 소비전력이 큰 부하를 일시적으로 오프시킨 후에 소비전력의 변화를 이용하여 이물질 감지를 수행함으로써, 대용량 전력 전송 상태에서도 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질을 검출할 수 있는 효과가 있다.A wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention and a method for detecting foreign substances using the same perform foreign substance detection by temporarily turning off a load with high power consumption and then utilizing a change in power consumption, thereby having the effect of detecting foreign substances between a wireless power transmission unit and a wireless power reception unit even in a state of large-capacity power transmission.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈 및 이를 이용한 이물질 검출 방법은 무선 전력 전송부 및 무선 전력 수신부 사이의 이물질을 검출함으로써, 이물질로 인한 성능 저하 및 화재 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention and the method for detecting foreign substances using the same have the effect of preventing performance degradation and fire risk caused by foreign substances by detecting foreign substances between the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈을 이용한 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도.FIG. 1 and FIG. 2 are drawings for explaining a wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts for explaining a method for detecting foreign substances using a wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, in order to explain in detail the technical idea of the present invention to a degree that a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention, the most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, when adding reference symbols to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same symbols as much as possible even if they are shown in different drawings. In addition, when explaining the present invention, if it is determined that a specific description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈(100)은 차량의 히터(20) 등과 같이 소비전력이 큰 히터(20)로 전력을 무선 전송하는 과정에서 이물질(30)에 의한 전송 효율 저하를 방지하기 위해서 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)을 검출한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a wireless power transmission module (100) according to an embodiment of the present invention detects foreign matter (30) between a wireless power transmission unit (120) and a wireless power reception unit (140) in order to prevent a decrease in transmission efficiency due to foreign matter (30) during the process of wirelessly transmitting power to a heater (20) with high power consumption, such as a vehicle heater (20).
히터(20)가 동작하는 상태인 경우 대용량 전력 전송으로 인해 이물질(30)에 의한 전송 효율의 변화가 미미하다.When the heater (20) is in operation, the change in transmission efficiency due to foreign matter (30) is minimal due to large-capacity power transmission.
이에, 무선 전력 전송 모듈(100)은 히터(20)를 일시적으로 정지(OFF)시켜 이물질 감지 모드로 진입한 후에 무선 전력 전송부(120)에서 소비전력의 변화를 감지하여 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)을 검출한다.Accordingly, the wireless power transmission module (100) temporarily turns off the heater (20) and enters a foreign substance detection mode, then detects a change in power consumption in the wireless power transmission unit (120) to detect a foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140).
무선 전력 전송 모듈(100)은 감지한 소비전력의 변화가 일정값 이상으로 증가하면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 존재하는 것으로 검출한다.The wireless power transmission module (100) detects that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) when the change in the detected power consumption increases above a certain value.
즉, 무선 전력 전송 모듈(100)은 무선 전력 전송부(120)와 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 존재하지 않고, 히터(20)가 정지된 상태에서 무선 전력 전송부(120)에서 측정된 소비 전력량을 측정하여 기준 소비 전력량으로 설정한다.That is, the wireless power transmission module (100) measures the power consumption measured by the wireless power transmission unit (120) while there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) and the heater (20) is stopped, and sets it as the reference power consumption.
무선 전력 전송 모듈(100)은 이물질 감지 모드에서 측정된 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정 값 이상으로 증가할 경우 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 존재하는 것으로 검출한다.The wireless power transmission module (100) detects that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) when the power consumption measured in the foreign substance detection mode increases by a certain value or more than the reference power consumption.
무선 전력 전송 모듈(100)은 이물질 감지 모드에서 이물질(30)이 검출되면 화재 등을 예방하기 위해서 히터(20)로 공급되는 전원을 차단한다. 무선 전력 전송 모듈(100)은 이물질 감지 모드에서 이물질(30)이 검출되지 않으면 히터(20)를 다시 구동(ON)시킨다.The wireless power transmission module (100) cuts off the power supplied to the heater (20) to prevent fire, etc., when a foreign substance (30) is detected in the foreign substance detection mode. The wireless power transmission module (100) turns the heater (20) back on when a foreign substance (30) is not detected in the foreign substance detection mode.
이처럼, 무선 전력 전송 모듈(100)은 무선 전력 전송 상태에서 주기적(또는 간헐적)으로 이물질 감지 모드로 진입한다. 무선 전력 전송 모듈(100)은 히터(20)가 구동 중인 상태에서 이물질 감지 모드로 동작하는 수 ms의 짧은 시간 동안 히터(20)를 정지(OFF)시키고, 이상이 없으면 (즉, 이물질(30)이 검출되지 않으면) 다시 히터(20)를 구동시킨다. 즉, 무선 전력 전송 모듈(100)은 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 없으면 히터(20)를 구동 상태로 계속 유지하지만, 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 있으면 히터(20)를 정지(OFF) 상태로 전환한다.In this way, the wireless power transmission module (100) enters the foreign substance detection mode periodically (or intermittently) in the wireless power transmission state. The wireless power transmission module (100) stops (OFF) the heater (20) for a short time of several ms while operating in the foreign substance detection mode while the heater (20) is operating, and if there is no abnormality (i.e., if the foreign substance (30) is not detected), it operates the heater (20) again. That is, the wireless power transmission module (100) maintains the heater (20) in the operating state if there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140), but switches the heater (20) to the stop (OFF) state if there is a foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140).
이를 위해, 무선 전력 전송 모듈(100)은 무선 전력 전송부(120), 무선 전력 수신부(140) 및 무선 전력 제어부(160)를 포함하여 구성된다.To this end, the wireless power transmission module (100) is configured to include a wireless power transmission unit (120), a wireless power reception unit (140), and a wireless power control unit (160).
무선 전력 전송부(120)는 무선 전력 수신부(140)로 전력을 무선 전송한다. 무선 전력 전송부(120)는 차량의 전원(배터리)으로부터 공급된 전력을 무선 전력 수신부(140)로 무선 전송한다. 여기서, 무선 전력 전송부(120)는 차량의 내부 바닥면에 배치되어 차량용 시트(10)의 이동을 가이드하는 가이드 레일에 배치된 것을 일례로 한다.The wireless power transmission unit (120) wirelessly transmits power to the wireless power reception unit (140). The wireless power transmission unit (120) wirelessly transmits power supplied from the vehicle's power source (battery) to the wireless power reception unit (140). Here, the wireless power transmission unit (120) is, for example, arranged on a guide rail that guides the movement of the vehicle seat (10) by being arranged on the floor surface inside the vehicle.
무선 전력 수신부(140)는 무선 전력 전송부(120)에서 무선 전송한 전력을 수신한다. 무선 전력 수신부(140)는 수신한 전력을 히터(20)로 인가한다. 무선 전력 수신부(140)는 100W 이상의 전력을 히터(20)로 인가한다. 여기서, 무선 전력 수신부(140)는 차량용 시트(10)에 배치된 것을 일례로 한다.The wireless power receiver (140) receives power wirelessly transmitted from the wireless power transmitter (120). The wireless power receiver (140) applies the received power to the heater (20). The wireless power receiver (140) applies power of 100 W or more to the heater (20). Here, the wireless power receiver (140) is, for example, placed on a vehicle seat (10).
무선 전력 제어부(160)는 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 기준값인 기준 소비 전력량을 설정한다. 무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 존재하지 않고, 히터(20)가 정지된 상태에서 무선 전력 수신부(140)의 소비 전력량을 측정하여 기준 소비 전력량으로 설정한다.The wireless power control unit (160) sets a reference power consumption, which is a reference value for determining whether a foreign substance exists. The wireless power control unit (160) measures the power consumption of the wireless power receiver (140) when there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) and the heater (20) is stopped, and sets the measured power consumption as the reference power consumption.
이때, 무선 전력 제어부(160)는 차량 제조시 미리 측정된 소비 전력량을 기준 소비 전력량으로 설정할 수 있다. 무선 전력 제어부(160)는 이물질 감지 모드에서 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단했을 때 무선 전력 전송부(120)에서 측정된 소비 전력량을 기준 소비 전력량으로 설정할 수도 있다.At this time, the wireless power control unit (160) can set the power consumption measured in advance during vehicle manufacturing as the reference power consumption. When the wireless power control unit (160) determines that no foreign substance (30) exists in the foreign substance detection mode, it can also set the power consumption measured by the wireless power transmission unit (120) as the reference power consumption.
여기서, 무선 전력 제어부(160)는 이물질 감지 모드에서 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단할 때 무선 전력 전송부(120)에서 측정된 소비 전력량을 기준 소비 전력량으로 갱신할 수도 있다.Here, the wireless power control unit (160) may update the power consumption measured by the wireless power transmission unit (120) to the reference power consumption when it determines that no foreign substance (30) exists in the foreign substance detection mode.
무선 전력 제어부(160)는 히터(20)의 구동시 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질 존재 여부를 감지하기 위해서 주기적으로 이물질 감지 모드를 수행한다.The wireless power control unit (160) periodically performs a foreign substance detection mode to detect the presence of foreign substances between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) when the heater (20) is driven.
여기서, 도 1에서는 무선 전력 제어부(160)가 무선 전력 전송부(120)와 같이 가이드 레일에 배치된 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 무선 전력 수신부(140) 및 히터(20)와 데이터 교환이 가능한 위치라면 배치가 가능하다.Here, in Fig. 1, the wireless power control unit (160) is illustrated as being placed on a guide rail like the wireless power transmission unit (120), but it is not limited thereto, and may be placed at any location where data exchange with the wireless power reception unit (140) and heater (20) is possible.
무선 전력 제어부(160)는 이물질(30) 감지를 위해 히터(20)를 정지(OFF)시킨다. 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)가 구동 중인 상태에서 주기적으로 히터 오프 신호를 출력하여 히터(20)를 구동 상태인 히터(20)를 정지시킨다.The wireless power control unit (160) turns off the heater (20) to detect foreign matter (30). The wireless power control unit (160) periodically outputs a heater off signal while the heater (20) is in operation to stop the heater (20) in the operating state.
무선 전력 제어부(160)는 이물질(30) 감지를 위해 이벤트 방식으로 히터(20)를 정지시킬 수도 있다. 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)의 온도가 설정 온도 이상이면 히터 오프 신호를 출력하여 히터(20)를 구동 상태인 히터(20)를 정지시킨다.The wireless power control unit (160) can also stop the heater (20) in an event manner to detect a foreign substance (30). If the temperature of the heater (20) is higher than the set temperature, the wireless power control unit (160) outputs a heater off signal to stop the heater (20) in the operating state.
무선 전력 제어부(160)는 히터(20)가 정지되면 이물질 감지 모드로 진입한다. 히터 오프 신호를 수신한 히터(20)가 정지하면, 무선 전력 제어부(160)는 이물질 감지 모드로 동작한다.The wireless power control unit (160) enters the foreign substance detection mode when the heater (20) is stopped. When the heater (20) that has received the heater off signal is stopped, the wireless power control unit (160) operates in the foreign substance detection mode.
무선 전력 제어부(160)는 이물질 감지 모드로 진입하면 기준 소비 전력량과 소비 전력량을 근거로 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질 존재 여부를 판단한다.When the wireless power control unit (160) enters the foreign substance detection mode, it determines whether there is a foreign substance between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) based on the standard power consumption and the power consumption.
이를 위해, 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)가 정지된 상태에서 이물질 감지 모드로 진입하면 무선 전력 수신부(140)의 소비 전력량을 측정한다. 무선 전력 제어부(160)는 기준 소비 전력량과 소비 전력량을 비교하여 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질 존재 여부를 판단한다.To this end, the wireless power control unit (160) measures the power consumption of the wireless power receiver (140) when the heater (20) enters the foreign substance detection mode while stopped. The wireless power control unit (160) compares the power consumption with the reference power consumption to determine whether there is a foreign substance between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power receiver (140).
무선 전력 제어부(160)는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하는 것으로 판단한다. 무선 전력 제어부(160)는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 두배 이상 증가하면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하는 것으로 판단한다.The wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) when the power consumption increases by a certain amount or more compared to the reference power consumption. The wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) when the power consumption increases by more than twice the reference power consumption.
무선 전력 제어부(160)는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 미만으로 증가하거나, 소비 전력량이 기준 소비 전력량 이하이면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단한다.The wireless power control unit (160) determines that there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) if the power consumption increases by a certain amount less than the standard power consumption or if the power consumption is lower than the standard power consumption.
무선 전력 제어부(160)는 이물질(30) 감지 결과에 따라 히터(20)를 제어한다. 무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하는 것으로 판단하면 히터 오프 유지 신호를 출력하여 히터(20)를 정지(OFF) 상태로 유지시킨다. 무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단하면 히터 온 신호를 출력하여 히터(20)를 재구동(ON)시킨다.The wireless power control unit (160) controls the heater (20) according to the result of detecting a foreign substance (30). If the wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140), the wireless power control unit (160) outputs a heater off maintenance signal to keep the heater (20) in a stopped (OFF) state. If the wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) does not exist between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140), the wireless power control unit (160) outputs a heater on signal to turn the heater (20) back on (ON).
도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈(100)을 이용한 이물질(30) 검출 방법을 설명하면 아래와 같다.Referring to FIG. 3, a method for detecting a foreign substance (30) using a wireless power transmission module (100) according to an embodiment of the present invention is described as follows.
먼저, 히터(20)는 구동(ON) 상태이고, 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140)는 히터(20)로 전력을 공급하기 위해 전력을 무선 송수신하는 상태인 것으로 가정한다.First, it is assumed that the heater (20) is in an ON state, and the wireless power transmitter (120) and the wireless power receiver (140) are in a state of wirelessly transmitting and receiving power to supply power to the heater (20).
무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질 존재 여부를 검출하기 위해서 설정 주기 간격으로 히터 오프 신호를 출력한다(S110), 무선 전력 제어부(160)는 이물질 감지 모드 진임 시점이 도래하면 히터 오프 신호를 히터(20)로 출력한다.The wireless power control unit (160) outputs a heater off signal at set intervals (S110) to detect the presence of foreign matter between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140). When the time for entering the foreign matter detection mode arrives, the wireless power control unit (160) outputs a heater off signal to the heater (20).
한편, 무선 전력 제어부(160)는 S110 단계에서 히터(20)의 온도를 근거로 히터 오프 신호를 출력할 수도 있다. 이때, 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)의 온도가 설정 온도에 도달하면 히터 오프 신호를 출력한다.Meanwhile, the wireless power control unit (160) may output a heater off signal based on the temperature of the heater (20) at step S110. At this time, the wireless power control unit (160) outputs a heater off signal when the temperature of the heater (20) reaches the set temperature.
히터 오프 신호를 수신한 히터(20)가 정지하면(S120; 예), 무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120)의 소비 전력량을 측정한다(S130).When the heater (20) that receives the heater off signal stops (S120; yes), the wireless power control unit (160) measures the power consumption of the wireless power transmission unit (120) (S130).
무선 전력 제어부(160)는 S130 단계에서 측정한 소비 전력량을 기준 소비 전력량과 비교하여 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질 존재 여부를 판단한다(S140).The wireless power control unit (160) compares the power consumption measured at step S130 with the reference power consumption to determine whether there is a foreign substance between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) (S140).
이때, 무선 전력 제어부(160)는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하는 것으로 판단한다. 무선 전력 제어부(160)는 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 미만으로 증가하거나, 소비 전력량이 기준 소비 전력량 이하이면 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단한다.At this time, the wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) if the power consumption increases by a certain value or more than the reference power consumption. The wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) does not exist between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) if the power consumption increases by a certain value or less than the reference power consumption or if the power consumption is lower than the reference power consumption.
S140 단계에서 이물질 존재로 판단하면(S150; 예), 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)가 정지 상태 유지하도록 제어한다(S160). 즉, 무선 전력 제어부(160)는 S140 단계에서 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하는 것으로 판단하면 히터 오프 신호를 출력한다. 그에 따라, 히터(20)는 정지 상태를 유지한다.If it is determined that a foreign substance exists at step S140 (S150; yes), the wireless power control unit (160) controls the heater (20) to remain in a stopped state (S160). That is, if the wireless power control unit (160) determines that a foreign substance (30) exists between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) at step S140, it outputs a heater off signal. Accordingly, the heater (20) remains in a stopped state.
S140 단계에서 이물질 존재로 판단하면(S150; 아니오), 무선 전력 제어부(160)는 히터(20)가 재구동하도록 제어한다(S170). 즉, 무선 전력 제어부(160)는 S140 단계에서 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이의 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단하면 히터 온 신호를 출력한다. 그에 따라, 히터(20)는 정지 상태에서 구동 상태로 전환한다.If it is determined that a foreign substance exists at step S140 (S150; No), the wireless power control unit (160) controls the heater (20) to be restarted (S170). That is, if it is determined that there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) at step S140, the wireless power control unit (160) outputs a heater-on signal. Accordingly, the heater (20) switches from a stopped state to an operating state.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 모듈(100)을 이용한 이물질(30) 검출 방법은 무선 전력 제어부(160)가 기준 소비 전력량을 설정하는 단계(S105)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a method for detecting a foreign substance (30) using a wireless power transmission module (100) according to an embodiment of the present invention may further include a step (S105) in which a wireless power control unit (160) sets a reference power consumption amount.
무선 전력 제어부(160)는 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 기준값인 기준 소비 전력량을 설정한다. 무선 전력 제어부(160)는 무선 전력 전송부(120) 및 무선 전력 수신부(140) 사이에 이물질(30)이 존재하지 않고, 히터(20)가 정지된 상태에서 무선 전력 수신부(140)의 소비 전력량을 측정하여 기준 소비 전력량으로 설정한다.The wireless power control unit (160) sets a reference power consumption, which is a reference value for determining whether a foreign substance exists. The wireless power control unit (160) measures the power consumption of the wireless power receiver (140) when there is no foreign substance (30) between the wireless power transmission unit (120) and the wireless power reception unit (140) and the heater (20) is stopped, and sets the measured power consumption as the reference power consumption.
이때, 무선 전력 제어부(160)는 차량 제조시 미리 측정된 소비 전력량을 기준 소비 전력량으로 설정할 수 있다. 무선 전력 제어부(160)는 S140 단계에서 이물질(30)이 존재하지 않는 것으로 판단하면 S130 단계에서 측정한 소비 전력량을 기준 소비 전력량으로 설정할 수도 있다.At this time, the wireless power control unit (160) can set the power consumption measured in advance during vehicle manufacturing as the reference power consumption. If the wireless power control unit (160) determines that no foreign substance (30) exists in step S140, it can also set the power consumption measured in step S130 as the reference power consumption.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, it is understood that various modifications may be made, and that those skilled in the art will be able to make various modifications and alterations without departing from the scope of the claims of the present invention.
100: 무선 전력 전송 모듈 120: 무선 전력 전송부
140: 무선 전력 수신부 160: 무선 전력 제어부100: Wireless power transmission module 120: Wireless power transmission unit
140: Wireless power receiver 160: Wireless power control unit
Claims (11)
상기 무선 전력 전송부로부터 무선 전송된 전력을 수신하여 차량 시트 히터로 공급하는 무선 전력 수신부; 및
상기 차량 시트 히터를 정지시킨 상태에서 진행되는 이물질 감지 모드를 수행하는 무선 전력 제어부를 포함하고,
상기 무선 전력 제어부는 상기 차량 시트 히터의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 이물질 감지 모드로 진입하고, 상기 이물질 감지 모드로 진입하면 상기 무선 전력 전송부의 소비 전력량을 측정하고, 상기 소비 전력량이 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 상기 무선 전력 전송부 및 상기 무선 전력 수신부 사이에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 무선 전력 전송 모듈.A wireless power transmission unit that wirelessly transmits power;
A wireless power receiving unit that receives power wirelessly transmitted from the wireless power transmitting unit and supplies it to a vehicle seat heater; and
Includes a wireless power control unit that performs a foreign substance detection mode while the vehicle seat heater is stopped,
The wireless power transmission module, wherein the wireless power control unit enters the foreign substance detection mode when the temperature of the vehicle seat heater is higher than the set temperature, measures the power consumption of the wireless power transmission unit when entering the foreign substance detection mode, and determines that a foreign substance exists between the wireless power transmission unit and the wireless power reception unit when the power consumption increases by a certain value or more than the reference power consumption.
상기 기준 소비 전력량은 상기 무선 전력 수신부 및 상기 무선 전력 전송부 사이에 이물질이 존재하지 않고, 상기 차량 시트 히터가 오프된 상태에서 측정된 상기 무선 전력 전송부의 소비 전력량인 무선 전력 전송 모듈.In the first paragraph,
The above standard power consumption is a wireless power transmission module in which the power consumption of the wireless power transmission unit is measured when no foreign matter exists between the wireless power receiving unit and the wireless power transmission unit and the vehicle seat heater is turned off.
상기 무선 전력 제어부는 상기 이물질 감지 모드의 수행시 이물질이 감지되면 상기 차량 시트 히터를 정지 상태로 유지하고, 상기 이물질 감지 모드의 수행시 이물질이 감지되지 않으면 상기 차량 시트 히터를 구동시키는 무선 전력 전송 모듈.In the first paragraph,
The wireless power control unit is a wireless power transmission module that keeps the vehicle seat heater in a stopped state when a foreign substance is detected during the foreign substance detection mode, and operates the vehicle seat heater when a foreign substance is not detected during the foreign substance detection mode.
상기 무선 전력 제어부는 상기 소비 전력량이 상기 기준 소비 전력량보다 두배 이상 증가하면 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 무선 전력 전송 모듈.In the first paragraph,
The wireless power control unit is a wireless power transmission module that determines that a foreign substance is present when the power consumption increases by more than twice the reference power consumption.
상기 무선 전력 수신부는 100W 이상의 전력을 상기 차량 시트 히터로 공급하는 무선 전력 전송 모듈.In the first paragraph,
The above wireless power receiver is a wireless power transmission module that supplies power of 100 W or more to the vehicle seat heater.
차량 시트 히터의 온도가 설정 온도 이상이면 이물질 감지 모드로 진입하는 단계;
상기 이물질 감지 모드로 진입함에 따라 히터 오프 신호를 출력하는 단계;
상기 차량 시트 히터가 정지되면 무선 전력 전송부의 소비 전력량을 측정하는 단계; 및
상기 소비 전력량과 기준 소비 전력량을 비교하여 상기 무선 전력 전송부와 무선 전력 수신부 사이의 이물질 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 판단하는 단계에서는 상기 소비 전력량이 상기 기준 소비 전력량보다 일정값 이상 증가하면 상기 무선 전력 수신부 및 상기 무선 전력 전송부 사이에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 이물질 검출 방법.In a method for detecting foreign substances using a wireless power transmission module,
Step to enter foreign substance detection mode when the temperature of the vehicle seat heater exceeds the set temperature;
A step of outputting a heater off signal upon entering the above foreign substance detection mode;
A step for measuring the power consumption of the wireless power transmitter when the vehicle seat heater is stopped; and
It includes a step of comparing the above power consumption amount with the reference power consumption amount to determine whether there is a foreign substance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver.
A foreign substance detection method wherein, in the above judgment step, if the power consumption increases by a certain value or more than the reference power consumption, it is determined that a foreign substance exists between the wireless power receiving unit and the wireless power transmitting unit.
상기 출력하는 단계 이전에 상기 기준 소비 전력량을 설정하는 단계를 더 포함하고,
상기 설정하는 단계에서는 상기 무선 전력 수신부 및 상기 무선 전력 전송부 사이에 이물질이 존재하지 않고, 상기 차량 시트 히터가 오프된 상태에서 측정된 상기 무선 전력 전송부의 소비 전력량을 상기 기준 소비 전력량으로 설정하는 이물질 검출 방법.In Article 8,
Further comprising a step of setting the reference power consumption amount prior to the outputting step;
A method for detecting a foreign substance, wherein in the setting step, no foreign substance exists between the wireless power receiver and the wireless power transmitter, and the power consumption of the wireless power transmitter measured in a state where the vehicle seat heater is turned off is set as the reference power consumption.
상기 판단하는 단계에서 이물질이 존재하는 것으로 판단하면 상기 차량 시트 히터를 정지 상태로 유지하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서 이물질이 존재하지 않는 것으로 판단하면 상기 차량 시트 히터를 구동시키는 단계를 더 포함하는 이물질 검출 방법.In Article 8,
A step of maintaining the vehicle seat heater in a stopped state when it is determined that a foreign substance exists in the above judgment step; and
A foreign substance detection method further comprising a step of operating the vehicle seat heater if it is determined that no foreign substance exists in the above-mentioned judging step.
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