WO2016171458A1 - 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템 - Google Patents

네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템 Download PDF

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박수영
박수빈
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LG Innotek Co Ltd
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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Definitions

  • the present invention relates to a network-based wireless power transmission technology, and in detail, a network-based wireless power control method for enabling seamless power transmission to a mobile wireless power receiver through collaboration of a network-connected wireless power transmitter and A device and a system therefor.
  • Wireless power transmission technology is a technology that transmits electrical energy from the transmitter to the receiver wirelessly by using the magnetic field induction principle and the resonance phenomenon, the electric motor using the electromagnetic induction principle in the 1800s Transformers began to be used, and since then, a method of transmitting electrical energy by radiating electromagnetic waves such as radio waves and lasers has been attempted. Electric toothbrushes and some wireless razors that we commonly use are actually charged with the principle of electromagnetic induction.
  • energy transmission using wireless may be classified into magnetic induction, electromagnetic resonance, and power transmission using short wavelength radio frequency.
  • the magnetic induction method uses the phenomenon that magnetic flux generated at this time causes electromotive force to other coils when two coils are adjacent to each other and current flows to one coil, and is rapidly commercialized in small devices such as mobile phones. Is going on. Magnetic induction is capable of transmitting power of up to several hundred kilowatts (kW) and has high efficiency, but the maximum transmission distance is less than 1 centimeter (cm).
  • the magnetic resonance method is characterized by using an electric or magnetic field instead of using electromagnetic waves or current. Since the magnetic resonance method is hardly affected by the electromagnetic wave problem, it has the advantage of being safe for other electronic devices or the human body. On the other hand, it can be utilized only in limited distances and spaces, and has a disadvantage in that energy transmission efficiency is rather low.
  • Short-wavelength wireless power transfer schemes simply RF schemes, utilize the fact that energy can be transmitted and received directly in the form of RadioWave.
  • This technology is a wireless power transmission method of the RF method using a rectenna, a compound word of an antenna and a rectifier (rectifier) refers to a device that converts RF power directly into direct current power.
  • the RF method is a technology that converts AC radio waves to DC and uses them. Recently, research on commercialization has been actively conducted as efficiency is improved.
  • Wireless power transfer technology can be widely used not only in personal portable devices such as smart phones but also in the IT industry, railroad industry, and consumer electronics industry.
  • the conventional wireless power transmission system considers only the wireless power transmission for the stationary wireless power receiver, and has a disadvantage in that seamless power transmission is impossible for the wireless power receiver in motion.
  • the present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a network-based wireless power control method and apparatus and system therefor.
  • Another object of the present invention is to provide a network-based wireless power control method and system capable of transmitting wireless power without interruption in accordance with the movement of the wireless power receiver.
  • Still another object of the present invention is to provide a network-based wireless power control method and system capable of maximizing wireless power transmission efficiency in a wireless power transmission system in which a plurality of wireless power transmission devices are connected to a network.
  • the present invention can provide a network-based wireless power control method and apparatus and system therefor.
  • a wireless power control method in a serving wireless power transmission apparatus includes the steps of activating a Bluetooth function, transmitting a beacon signal using a resonant frequency band when a power is applied, and a wireless power receiving apparatus. Measuring the first reception sensitivity of the Bluetooth signal when the uplink Bluetooth signal generated by the second signal is detected; and second to nth reception sensitivity corresponding to the Bluetooth signal from at least one other wireless power transmitter connected to the network. The method may include receiving and determining whether to transmit wireless power based on the first to nth reception sensitivity.
  • the wireless power may be transmitted through the resonance frequency band.
  • the wireless power control method may further include determining at least one target wireless power transmission device if the first reception sensitivity falls below a reference value during the wireless power transmission.
  • the method may further include transmitting a handover request message including the characteristic and state information of the wireless power receiver through the network.
  • the wireless power control method may further include determining at least one target wireless power transmitter when the power transmission efficiency to the wireless power receiver falls below a reference value during the wireless power transmission.
  • the method may further include transmitting a handover request message including a characteristic and state information of the wireless power receiver to the power transmitter through the network.
  • the characteristic and state information of the wireless power receiver includes reception sensitivity information of the Bluetooth signal, identification information of the wireless power receiver, power amount information required by the wireless power receiver, and charging of the wireless power receiver.
  • Status information, software version information mounted in the wireless power receiver, authentication and security information for the wireless power receiver, neighbor and / or candidate wireless power transmitter list information corresponding to the wireless power receiver, and the wireless power It may include at least one of Sub-In-Band channel allocation information allocated to a receiving device and Bluetooth communication connection information corresponding to the wireless power receiving device.
  • the target wireless power transmitter may initiate wireless power transmission to the wireless power receiver without transmitting the beacon signal.
  • the method may further include generating a candidate wireless power transmitter list based on the first to nth reception sensitivity, and determine the target wireless power transmitter from the candidate wireless power transmitter list.
  • the determined plurality of target wireless power transmitters may control to simultaneously supply the wireless power to the wireless power receiver.
  • the wireless power transmission is stopped, and whether the serving wireless power transmitter is a candidate wireless power transmitter based on the first to nth reception sensitivity.
  • the method may further include determining.
  • the uplink Bluetooth signal may be monitored.
  • the beacon signal may be periodically transmitted.
  • the method may further include receiving transmitter status information from at least one wirelessly connected wireless power transmitter, wherein the amount of power to be transmitted to the wireless power receiver for each target wireless power transmitter is determined based on the transmitter status information. Can be.
  • the transmitter state information includes maximum transmission power strength information, information on the number of wireless power receivers currently connected, information on the number of wireless power receivers available for maximum service, information on the amount of available transmission power, and information on the connected wireless power receivers. It may include at least one of allocated sub-in-band allocation information.
  • a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing any one of the wireless power control methods described above may be provided.
  • the wireless power control system When the power is applied, the wireless power control system according to the third embodiment of the present invention activates a Bluetooth function, transmits a beacon signal through a resonant frequency band, measures a reception sensitivity of an uplink Bluetooth signal, and measures the measured And a first to n-th wireless power transmitter for exchanging information on a reception sensitivity through a network, and a wireless power receiver for broadcasting the advertisement signal when the beacon signal is detected.
  • the wireless power transmitter determines whether wireless power is transmitted to the wireless power receiver based on the exchanged reception sensitivity information.
  • the beacon signal and the Bluetooth signal may be transmitted and received through different frequency bands.
  • the network may also be a wired or wireless IP communication network.
  • a serving wireless power transmitter of the first to nth wireless power transmitters may identify at least one candidate wireless power transmitter based on the exchanged reception sensitivity, and the Bluetooth signal in the serving wireless power transmitter When it is determined that the reception sensitivity is less than or equal to the reference value, after determining a target wireless power transmitter among at least one candidate wireless power transmitter, a predetermined handover request message may be transmitted to the determined target wireless power transmitter.
  • a serving wireless power transmitter generates a candidate wireless power transmitter list based on the exchanged received sensitivity among the first to nth wireless power transmitters, and the power transmission efficiency to the wireless power receiver is less than or equal to a reference value. If it is determined that the target wireless power transmitter is determined from the candidate wireless power transmitter list, the predetermined handover request message may be transmitted to the determined target wireless power transmitter.
  • the serving wireless power transmitter receives a handover complete message from the target wireless power transmitter, the wireless power transmission is stopped, and the serving wireless power transmitter is based on the first to nth reception sensitivity. It may be determined whether it is a candidate wireless power transmitter.
  • the uplink Bluetooth signal may be monitored.
  • the beacon signal may be transmitted at a predetermined cycle.
  • the first to n-th wireless power transmitters exchange transmitter state information through the network, wherein the transmitter state information includes maximum transmit power strength information, number information of a currently connected wireless power receiver, and maximum serviceable wireless power. It may include at least one of information on the number of receiving apparatuses, information on the amount of available transmission power, and sub-in-band allocation information allocated to each connected wireless power receiver.
  • a wireless power transmitter includes a power transmission module for transmitting a beacon signal and wireless power using a resonant frequency band, and a first communication module for sensing a Bluetooth signal broadcast by the wireless power receiver. And a second communication module for exchanging information on the measured reception sensitivity with a wireless power transmitter connected to a network and a reception sensitivity measuring module for measuring reception sensitivity of the sensed Bluetooth signal. It may be determined whether the wireless power is transmitted to the wireless power receiver based on the information.
  • the second communication module may exchange transmitter state information with the network-connected wireless power transmitter.
  • the target wireless power transmitter is determined after determining a target wireless power transmitter from a list of candidate wireless power transmitters previously generated based on the exchanged reception sensitivity information.
  • Handover request message can be sent to the.
  • the wireless power transmitter stops transmitting the wireless power to the wireless power receiver, and the wireless power transmitter transmits a candidate radio based on the exchanged reception sensitivity information. It may be determined whether the device is a power transmission device.
  • the Bluetooth signal may be monitored.
  • the beacon signal may be transmitted at a predetermined cycle.
  • the present invention has the advantage of providing a seamless power to the wireless power receiving device in motion.
  • the present invention has an advantage of providing wireless power seamlessly to a wireless power receiver that is moving through collaboration between networked wireless power transmitters.
  • the present invention provides a network-based wireless power control method and apparatus and system therefor capable of maximizing power transmission efficiency by sharing characteristic and state information of a wireless power receiver between network connected wireless power transmitters. There is an advantage.
  • the present invention can expect the effect of improving the emotional quality by enabling charging regardless of the movement of the wireless power receiver.
  • the present invention has an advantage of maximizing wireless power transmission efficiency by determining a transmitter to adaptively transmit wireless power based on the wireless quality of a reference signal received from the wireless power receiver.
  • FIG. 1 is a view for explaining a wireless power control system according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 5 are diagrams for explaining in detail a method for transmitting wireless power to a moving wireless power receiver without a break according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a wireless power transmitter handover procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the configuration of a wireless power control system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a wireless power transmitter handover procedure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a wireless power transmission control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a wireless power control procedure in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a handover procedure in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless power control method in a serving wireless power transmission apparatus includes the steps of activating a Bluetooth function, transmitting a beacon signal using a resonant frequency band when a power is applied, and a wireless power receiving apparatus. Measuring the first reception sensitivity of the Bluetooth signal when the uplink Bluetooth signal generated by the second signal is detected; and second to nth reception sensitivity corresponding to the Bluetooth signal from at least one other wireless power transmitter connected to the network. The method may include receiving and determining whether to transmit wireless power based on the first to nth reception sensitivity.
  • the top (bottom) or the bottom (bottom) is the two components are in direct contact with each other or One or more other components are all included disposed between the two components.
  • up (up) or down (down) may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, A wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and the like will be used interchangeably.
  • a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Or the like can be used in combination.
  • the transmitter according to the present invention may be configured in a pad form, a cradle form, an access point (AP) form, a small base station form, a stand form, a ceiling buried form, a wall hanging form, and the like.
  • At least one wireless power transmission means may be provided to enable power transmission.
  • the wireless power transmission unit transmits power to a wireless power receiver located at a short distance by tuning a magnetic field of a transmitting coil to a specific resonant frequency, and transmits power to a remote receiver by applying low power energy to an RF signal.
  • At least one of the RF wireless power transmission scheme for transmitting may be used.
  • the electromagnetic resonance method is a method of transmitting wireless power by using a magnetic resonance phenomenon between transmission and reception coils.
  • energy is intensively transmitted only to a receiver coil designed at the same resonance frequency by generating a magnetic field oscillating at a specific resonance frequency in the transmitter coil.
  • Wireless charging method is a method of transmitting wireless power by using a magnetic resonance phenomenon between transmission and reception coils.
  • the receiver of the RF wireless power transmission method may be provided with a rectenna.
  • the rectenna includes an antenna, a low pass filter, a rectifier, a DC pass filter, and a load resistor.
  • the antenna serves to receive an RF signal, and the received RF signal may be transmitted to the rectifier through a low pass filter.
  • the rectifier may be configured as, for example, a Schottky diode which is a nonlinear device. In this case, the diode may generate not only DC power but also a higher order mode of the RF reception signal. This higher order mode allows a low pass filter to be placed between the antenna and the diode to prevent re-radiation from the antenna.
  • a DC pass filter may be placed between the diode and the load at the receiving end to block the RF signal from being delivered to the load and to control only the DC component to be delivered to the load.
  • the receiver according to the present invention may be provided with a plurality of wireless power receiving means, and may simultaneously receive wireless power from two or more transmitters.
  • the wireless power receiving means may include the electromagnetic resonance method, the RF wireless power transmission method.
  • the wireless power transmitter and the wireless power receiver communicate using a separate out-of-band frequency that is different from a frequency band used for wireless power transmission, that is, an in-band band.
  • a separate out-of-band frequency that is different from a frequency band used for wireless power transmission, that is, an in-band band.
  • short-range wireless communication such as Bluetooth communication, Near Field Communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID) communication, Zigbee communication may be applied as an out-of-band frequency communication technology.
  • the out-of-band frequency communication technology may be a mobile communication technology such as Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), Long Term Evolution (LTE) / LTE-Advanced communication, Wi-Fi communication, or the like.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced communication Wi-Fi communication, or the like.
  • the wireless power transmitter according to the present invention can communicate with other wireless power transmitters through a network.
  • the network may be a wired or wireless communication network.
  • the wired network may include an Ethernet, a local area network (LAN), a controller area network (CAN), and the wireless communication network may include a Wi-Fi communication network, a mobile communication network, a public frequency communication network, a Bluetooth communication network, and an RFID. (Radio Frequency Identification) It may include a communication network.
  • the wireless power transmitter may be assigned an IP address to perform IP communication.
  • the wireless power receiver may be assigned an IP address, and the wireless power transmitter and the wireless power receiver may perform out-of-band communication using the assigned IP address.
  • the wireless power receiver according to the present invention includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and an MP3.
  • the electronic device may be used in a small electronic communication device such as a player, a wearable device, and the like, but is not limited thereto, and a device capable of charging a battery may be sufficient as the wireless power receiver according to the present invention is mounted.
  • the wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be applied to a robot, a vehicle, an air drone, and the like provided with a wireless communication means.
  • the unmanned robot may be fixedly installed in a predetermined area of a factory, or may move a region within a predetermined range of a factory and receive wireless power while moving from a wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter installed around the road may detect the transmission and transmit the wireless power to the electric vehicle or the wireless power receiver mounted on the electric vehicle.
  • FIG. 1 is a view for explaining a wireless power control system according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless power control system includes a first to nth wireless power transmitter 10, a first to k wireless power receiver 20, a backbone network 30, and an external access gateway 40. ), The Internet network 50 and the power management server 60 may be included.
  • the components of the wireless power control system are not essential and may consist of more components or fewer components.
  • the first to n-th wireless power transmitters 10 transmit the wireless power 70 to the corresponding wireless power receiver by using the first frequency band, and various control signals 80 for wireless power control by using the second frequency band. ) May be exchanged with the first through k th wireless power receivers 20.
  • the first frequency band and the second frequency band are used in combination with in-bands 70 and out-of-bands 80, respectively.
  • the In-Band means a frequency band in which actual wireless power is transmitted and may be a frequency channel in which the wireless power signal is transmitted in one direction.
  • Out-Of-Band may refer to a frequency band used in a two-way wireless communication technology for exchanging control information and / or various data required for wireless power transmission.
  • In-Band when wireless power is transmitted in a resonant manner, In-Band may be a resonant frequency band, and when control signals are exchanged through Bluetooth communication, Out-Of-Band may be a standard frequency band allocated to Bluetooth communication. .
  • the wireless power transmitter and the wireless power receiver may be provided with various sensors, and various sensing information sensed by the sensor may be exchanged between the wireless power transmitter and the wireless power receiver through an out-of-band communication channel.
  • the wireless power transmitter and the wireless power receiver may exchange state information of the transmitter and / or receiver as well as various control signals for power control through out-of-band communication.
  • the status information of the transmitter may include maximum transmission power strength information, available power information, number of available receivers, information on available power change, information on supportable wireless power transmission scheme, IP address information, and MAC (Medium Access Control). It may include at least one of the address information.
  • the receiver's status information includes charging status information, charging completion information, reference voltage and / or current information, power reception efficiency information, onboard software version information, supportable wireless power transmission method information, IP address information and MAC address. It may include at least one of the information.
  • the wireless power transmitter and the wireless power receiver may transmit and receive multimedia data, including, for example, a video, a sound source, an image, text, and the like, through out-of-band communication.
  • multimedia data including, for example, a video, a sound source, an image, text, and the like
  • transmission and reception of multimedia data may be controlled based on the state of charge of the wireless power receiver. For example, when the charging amount of the wireless power receiver is greater than or equal to the reference value or the power reception efficiency is greater than or equal to the reference value, transmission and reception of predetermined multimedia data may be performed.
  • an In-Band may be divided into a plurality of Sub-In-Bands, and the wireless power transmitter may transmit wireless power to the wireless power receiver using at least one Sub-In-Band.
  • the wireless power transmitter may minimize the frequency interference at the receiver during wireless power transmission by allocating different sub-in-bands for each wireless power receiver.
  • a guard frequency band may be inserted between adjacent sub-in-bands to minimize adjacent frequency interference.
  • the wireless power receiver simultaneously receiving the wireless power from the two wireless power transmitters may receive the wireless power from the two wireless power transmitters simultaneously by using an antenna or a reception resonance coil that receives the same sub-in-band signal.
  • the wireless power receiver may simultaneously receive wireless power from a plurality of wireless power transmitters using a plurality of rectennas and / or a plurality of receiving resonance coils.
  • Sub-In-Bands used for wireless power transmission for each wireless power transmitter may be allocated differently, and the wireless power receiver transmits energy transmitted through different Sub-In-Bands to a plurality of rectennas or a plurality of bands.
  • Receiving can be received using a resonant coil.
  • the first to n th wireless power transmitters 10 may exchange control information with each other through the backbone network 50.
  • the first to n-th wireless power transmitter 10 may communicate with an external server, for example, the power management server 60, through the backbone network 50.
  • the power management server 60 may collect current wireless power transmission state information of the first to nth wireless power transmitters 10 and process the statistics.
  • the wireless power transmission state information may include current transmission power information, information on the number of connected wireless power receivers, available power information, power allocation information for each wireless power receiver, and charging state information for each wireless power receiver.
  • the power management server 60 may determine whether to expand / change / remove the wireless power transmitter and whether to redesign the wireless power transmitter.
  • the power management server 60 may set various parameters necessary for power control of the first to n-th wireless power transmitter 10 and transmit parameter setting information to the first to n-th wireless power transmitter 10. .
  • the first to n th wireless power transmitters 10 may exchange characteristics and state information of the first to k th wireless power receivers 20 through the backbone network 50 through at least one predetermined control message.
  • the receiver characteristics and state information may include reception sensitivity information, receiver identification information, receiver required current and voltage information, advertisement charge state information, for example, total charge amount information, current charge voltage / current information, and total charge time for the advertisement signal.
  • Information, and the like and may include information such as receiver software version information, authentication and security information, neighbor and / or candidate transmitter list information, sub-in-band channel allocation information for each receiver, and second frequency band access information. Can be.
  • the first to n-th wireless power transmitters 10 may not only quickly identify the wireless power receiver to transmit the wireless power, but also may seamlessly transmit the wireless power to the moving wireless power receiver. Can transmit
  • the first wireless power transmitter may transmit receiver characteristics and state information of the corresponding wireless power receiver to the backbone network ( 30) to the second wireless power receiver.
  • the second wireless power transmitter may immediately start power transmission based on the received receiver state information without performing separate receiver detection procedure and receiver identification procedure.
  • the wireless power transmission method is a resonance method
  • the receiver sensing procedure and the receiver identification procedure may correspond to a procedure of transmitting a short beacon and a procedure of transmitting a long beacon, respectively.
  • the short beacon may be a pulse signal having a predetermined period for a unit time, and may be a signal for detecting whether the receiver exists in the coverage area of the corresponding transmitter. If the receiver is in the coverage area, a change in the intensity of the electromagnetic field fed back to the transmitter is generated, and the transmitter may determine whether the receiver exists based on the change in the intensity of the electromagnetic field.
  • the long beacon may be a signal transmitted by the transmitter to identify the receiver when the presence of the receiver is detected. In this case, when the receiver detects a long beacon, the receiver may broadcast an advertisement signal for out-of-band communication connection. For example, when the out-of-band communication is Bluetooth communication, the advertisement signal may be a Bluetooth beacon signal.
  • the Bluetooth beacon signal may be transmitted including the characteristics and status information of the receiver.
  • the wireless power receiver may simultaneously receive power from the first to second wireless power transmitters. have.
  • the first wireless power transmitter and the second wireless power transmitter measure the reception sensitivity of the predetermined reference signal generated by the wireless power receiver, and exchange information about the measured reception sensitivity with each other through the backbone network 30. Can be.
  • the first wireless power transmitter and the second wireless power transmitter may determine the power transmission rate based on the received sensitivity of the exchanged reference signal.
  • the power transmission ratios of the first wireless power transmitter and the second wireless power transmitter may be determined by further considering at least one of the amount of power currently available in the transmitter and the amount of power required by the wireless power receiver.
  • the second wireless power transmitter has a wireless power transmission environment than that of the first wireless power transmitter. It can be determined that this is better, and accordingly, a relatively large amount of power can be transmitted to the corresponding wireless power receiver.
  • the second wireless power transmitter includes a predetermined amount including the excess amount in the first wireless power transmitter.
  • An additional power transfer request signal may be transmitted.
  • the first wireless power transmitter may change the power strength to transmit to the wireless power receiver based on the additional power transmission request.
  • the reference signal may be a Bluetooth beacon signal
  • the reception sensitivity of the reference signal may be a RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the Bluetooth beacon signal.
  • the Bluetooth beacon signal generated by the wireless power receiver may be an advertisement signal according to the present invention, and the reception sensitivity of the advertisement signal may be measured by automatically activating the Bluetooth function when power is applied to the wireless power transmitter.
  • the wireless power receiver may transmit the advertisement data including the advertisement data.
  • the advertisement data may include wireless power transmission service identifier information, for example, universal user identification (UUID), power consumption class information of the wireless power receiver, and Bluetooth beacon output power strength information.
  • the wireless power transmission service identifier may be unique service identification information for identifying whether the corresponding wireless power receiver is a legitimate service subscription device.
  • a particular wireless power receiver may be configured to receive power only from a specific wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter may determine whether the corresponding wireless power receiver is a power transmission target device through the wireless power transmission service identifier.
  • the power consumption class of the wireless power receiver may be used to determine whether the wireless power transmitter can transmit power corresponding to the corresponding power consumption class based on the current available power amount. If the power consumption class exceeds the currently available power amount, the wireless power transmitter may not include the wireless power receiver in the service target device.
  • the Bluetooth beacon output power strength information may be used as reference information for determining the reception sensitivity of the Bluetooth beacon. That is, the wireless power transmitter may measure the signal attenuation by comparing the received power strength of the Bluetooth beacon with the Bluetooth beacon output power strength, and determine the reception sensitivity according to the measured signal attenuation. For example, the wireless power transmitter may measure the signal attenuation in dbm (decibels above 1 milliwatt), and the transmitter may determine that the lower the signal attenuation, the higher the reception sensitivity.
  • Reference signal according to another embodiment of the present invention may be generated by a wireless power transmitter.
  • the wireless power receiver may measure that the reception sensitivity of the reference signal for each wireless power transmitter is greater than or equal to a reference value, and may transmit the received sensitivity information for each wireless power transmitter to the wireless power transmitter through the out-of-band channel 80. . Subsequently, the wireless power transmitter may determine whether to transmit power to the corresponding wireless power receiver based on the received reception sensitivity information. In addition, the wireless power transmitter may determine the amount of power to be transmitted to the corresponding wireless power receiver based on the received reception sensitivity information.
  • the wireless power transmitter is illustrated as exchanging information through the wired backbone network 30.
  • the wireless power transmitter is just one embodiment, and the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention performs wireless communication.
  • the wireless communication may be any one of Wi-Fi communication, Bluetooth communication, RFID communication, WCDMA communication, LTE / LTE-A communication.
  • the out-of-band communication is a Bluetooth communication, for example, but is not limited thereto.
  • the wireless power receiver 220 is located within the coverage area of the second wireless power transmitter 210.
  • the second wireless power transmitter 210 may transmit a predetermined detection signal 211 through in-band to detect and identify the wireless power receiver 220.
  • the detection signal may be a beacon signal having a periodic pulse pattern for a unit time.
  • the pulse signal strength may be increased to a constant level for a unit time.
  • the beacon signal may include a first beacon signal (Short Beacon) for detecting the presence of the wireless power receiver and a second beacon signal (Long Beacon) for identifying the detected wireless power receiver.
  • the wireless power receiver 220 may broadcast a predetermined advertisement signal 301 through a Bluetooth channel.
  • the wireless power transmitter may automatically activate the blue communication function to detect the advertisement signal 301 broadcast by the wireless power receiver.
  • the second wireless power transmitter 210 may measure the reception sensitivity of the advertisement signal and exchange information about the measured reception sensitivity with another wireless power transmitter connected to the network. .
  • the wireless power transmitter having the highest reception sensitivity may be determined as the serving wireless power transmitter based on the exchanged reception sensitivity information.
  • a predetermined number of wireless power transmitters having a high reception sensitivity may be determined as candidate wireless power transmitters.
  • the second wireless power transmitter 210 may be a serving wireless power transmitter, and the adjacent first wireless power transmitter and the third wireless power transmitter may be candidate wireless power transmitters. It should be noted that the candidate wireless power transmitter may transmit wireless power to the wireless power receiver 220 in co-operation with the serving wireless power transmitter as needed. As an example, when the transmittable power of the second wireless power transmitter 210, which is a serving wireless power transmitter, does not meet the required power of the wireless power receiver 210, the second wireless power transmitter 210 is connected to the candidate wireless power transmitter. Power transmission to the wireless power receiver 220 may be requested. In this case, the amount of power requested by the candidate wireless power transmitter may be determined to satisfy the required power of the wireless power receiver 210.
  • the number of candidate wireless power transmitters for each wireless power receiver may be preset in the wireless power transmitter as a predetermined system parameter.
  • the wireless power transmitter may determine whether the wireless power transmitter is a serving or a candidate based on preset candidate wireless power transmitter number information and exchanged advertisement signal reception sensitivity information. In this case, the serving / candidate determination result may be shared between the wireless power transmitters through a wired or wireless network.
  • the second wireless power transmitter 210 receives the wireless power 401 through the in-band. 220).
  • the second wireless power transmitter 210 may establish a Bluetooth communication connection with the wireless power receiver 220 and exchange state information with each other through the established Bluetooth communication connection.
  • the second wireless power transmitter 210 may dynamically control the strength of the transmission power based on the state information received from the wireless power receiver 220.
  • the wireless power receiver 220 may move from the transmission coverage of the second wireless power transmitter 210 to the transmission coverage of the seventh wireless power transmitter 510.
  • the second wireless power transmitter 210 may be connected to another wireless power transmitter connected to the network (for example, the seventh wireless power transmitter). ) May transmit a handover request signal including the characteristics and state information of the wireless power receiver 220 collected.
  • the wireless power receiver 220 when it is confirmed that the reception efficiency of the power received from the second wireless power transmitter 210 falls below a predetermined reference value, the wireless power receiver 220 automatically broadcasts the advertisement signal 301. You can also cast
  • the seventh wireless power transmitter 510 establishes a Bluetooth communication connection with the wireless power receiver 220 and wireless power 501 through in-band. The transfer can be initiated.
  • the wireless power transmitter whose reception sensitivity of the advertisement signal 301 is lower than the reference value does not transmit wireless power to the wireless power receiver 220.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a method of seamlessly transmitting power to a moving wireless power receiver through a plurality of wirelessly connected wireless power transmitters.
  • the first wireless power transmitter 610 and the second wireless power transmitter 630 may transmit a predetermined beacon signal for detecting and identifying the wireless power receiver 620 ( S601 to S602).
  • the wireless power receiver 620 may broadcast an advertisement signal (S603 to S604).
  • the first wireless power transmitter 610 When the first wireless power transmitter 610 detects the advertisement signal, the first wireless power transmitter 610 measures the reception sensitivity of the advertisement signal, and transmits the measured reception sensitivity (hereinafter referred to as a first reception sensitivity business card) to the second wireless power transmitter 630 connected to the network. It can transmit (S605 to S606).
  • a first reception sensitivity business card the measured reception sensitivity
  • the second wireless power transmitter 620 When the second wireless power transmitter 620 detects the advertisement signal, the second wireless power transmitter 620 measures the reception sensitivity of the advertisement signal, and transmits the measured reception sensitivity (hereinafter referred to as a second reception sensitivity) to the first wireless power transmitter 610 connected to the network. Transmission can be performed (S607 to S608).
  • the first wireless power transmitter 610 may initiate wireless power transmission (S609 to S610).
  • the second wireless power transmitter 630 may start wireless power transmission (S611 to S612).
  • two wireless power transmitters are interchanged with each other and receive sensitivity of an advertisement signal, and the reception sensitivity received from another wireless power transmitter is compared with an internally measured reception sensitivity to determine whether to transmit wireless power.
  • two or more networked wireless power transmitters may exchange reception sensitivity with respect to an advertisement signal.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a wireless power transmitter handover procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the serving wireless power transmitter 710 may control wireless power by obtaining receiver state information through out-of-band (S701).
  • the serving wireless power transmitter 710 may measure the reception sensitivity of the out-of-band reference signal received from the wireless power receiver 720.
  • the serving wireless power transmitter 710 may determine that the wireless power transmitter handover is necessary (S703).
  • the serving wireless power transmitter 710 determines a target wireless power transmitter from a candidate wireless power transmitter list, and sends a handover request message including characteristics and status information of the wireless power receiver 720 to the determined target wireless power transmitter 730. Transmission can be performed (S705 to S707).
  • the serving wireless power transmitter 710 may compare the reception sensitivity of the wireless power receiver 720 for each candidate wireless power transmitter collected in advance, and determine the candidate wireless power transmitter having the highest reception sensitivity as the target wireless power transmitter. have.
  • the target wireless power transmitter 730 establishes an out-of-band communication channel based on the characteristics and state information of the received wireless power receiver 720, initiates wireless power transmission to the wireless power receiver 720, and sets out out of the wireless power receiver 720.
  • the transmission power may be controlled by receiving the receiver state information through the band communication channel (S709 to S711).
  • FIG. 8 is a view for explaining the configuration of a wireless power control system according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power control system may include a wireless power transfer controller 35 interworking with the first to nth wireless power transmitters 10.
  • the wireless power transfer controller 35 collects characteristic and state information corresponding to the first to kth wireless power receivers 20 from the first to nth wireless power transmitters 10 and based on the characteristic and state information. Identify wireless power receivers that need over.
  • the wireless power transfer controller 35 may determine a target wireless power transmitter for a wireless power receiver that requires handover. Subsequently, the wireless power transmission controller 35 may transmit a predetermined handover request message including characteristics and status information of the wireless power receiver to be handed over to the target wireless power transmitter. In addition, the wireless power transmission controller 35 may transmit a predetermined control signal to the serving wireless power transmitter requesting the power transmission to be stopped by the wireless power receiver.
  • the wireless power transfer controller 35 may be linked with the power management server 60 through the external access gateway 40.
  • the wireless power transmission controller 35 may perform an authentication and security procedure for the first to kth wireless power receivers 20 in cooperation with the power management server 60.
  • the authentication procedure is a procedure for identifying whether the corresponding wireless power receiver is a legal or registered device
  • the security procedure is the first to n-th wireless power transmitter 10 and the first to k-th wireless power receiver 20. It may be a procedure for setting a security algorithm to be used for out-of-band communication (80).
  • the wireless power transfer controller 35 may perform a function of relaying information exchanged between the wireless power transmitters.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a wireless power transmitter handover procedure according to another embodiment of the present invention.
  • the first wireless power transmitter 920 and the second wireless power transmitter 940 may transmit a first beacon signal and a second beacon signal, respectively (S901 to S903).
  • the wireless power receiver 930 may broadcast an advertisement signal (S905 to S907).
  • the first wireless power transmitter 920 may measure a reception sensitivity of the advertisement signal and transmit the measured reception sensitivity (hereinafter, referred to as a first reception sensitivity) to the wireless power transmission controller 910. (S909 to S911).
  • the second wireless power transmitter 940 may measure the reception sensitivity of the advertisement signal and transmit the measured reception sensitivity (hereinafter referred to as a second reception sensitivity) to the wireless power transmission controller 910. (S913 to S915).
  • the wireless power transmission controller 910 may transmit a predetermined control signal to the first wireless power transmitter 920 requesting power transmission to the wireless power receiver 930 (S917). To S919). Subsequently, the first wireless power transmitter 920 may initiate wireless power transmission to the wireless power receiver 930 (S921).
  • a predetermined control signal for requesting power transmission to the wireless power receiver 930 may be transmitted to the second wireless power transmitter 940 (S923). Subsequently, the second wireless power transmitter 940 may initiate wireless power transmission to the wireless power receiver 930 (S925).
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a wireless power transmission control method according to an embodiment of the present invention.
  • the first to nth wireless power transmitters 1020 may transmit state information of the wireless power transmitters to the wireless power transmission controller 1010.
  • the real-time wireless power transmitter status information includes the maximum transmission power strength information, the number of the currently connected wireless power receiver, the number of the maximum serviceable wireless power receiver, the information on the amount of available transmission power, the allocated Sub for each connected receiver. It may include at least one of in-band allocation information.
  • the state information of the wireless power transmitter may be transmitted to the wireless power transmission controller 1010 at a predetermined cycle or when the state of the wireless power transmitter is changed.
  • the received wireless power transmitter state information may be stored and maintained in an internal memory of the wireless power transmission controller 1010 (S1003).
  • the first to nth wireless power transmitters 1020 may transmit reception sensitivity information corresponding to the wireless power receiver to the wireless power transmission controller 1010.
  • the wireless power transmission controller 1010 may identify a wireless power transmitter having a reception sensitivity higher than a first reference value for each wireless power receiver, and allocate the identified wireless power transmitter to a rear wireless power transmitter list corresponding to the wireless power receiver. (S1007 to S1009).
  • the wireless power transmission controller 1010 extracts a wireless power transmitter having a reception sensitivity greater than or equal to a second reference value from the rear wireless power transmitter list, and corresponds to the wireless power transmitter for each wireless power transmitter based on state information and / or reception sensitivity of the extracted wireless power transmitter.
  • Information about the power to be transmitted to the wireless power receiver-for example, the information on the power to be transmitted may include initial transmission power strength information, maximum transmission power strength information, minimum transmission power strength information, power transmission time information, and information about the amount of power to be charged. , May include at least one of information on a power transmission rate (S1011 to S1013).
  • the wireless power transmission controller 1010 may allocate more power to the wireless power transmitter having a good reception sensitivity to the advertisement signal. That is, the wireless power transfer controller 1010 may control more power to be charged by the wireless power transmitter that is expected to have good wireless power transfer efficiency.
  • the wireless power transmission controller 1010 may determine the power transmission rate for each wireless power transmitter based on the reception sensitivity as well as the currently available power amount of the wireless power transmitter.
  • the wireless power transmission controller 1010 may transmit a power transmission request message including the calculated power information to the corresponding wireless power transmitter (S1015).
  • the in-band has been described as an example of the resonant frequency band, but this is only one embodiment, and when the in-band according to another embodiment of the present invention is an RF frequency band, it is used to identify the wireless power receiver.
  • the signal to be transmitted may be a pilot signal for transmitting a continuous RF signal of a certain intensity.
  • the wireless power receiver may broadcast a predetermined advertisement message for out-of-band communication connection through a predetermined uplink shared channel.
  • the uplink shared channel is a wireless transmission channel shared by all the wireless power receivers included in the wireless power control system, and may be automatically activated when power is applied to the wireless power receiver.
  • the wireless power transmission controller 1010 identifies a wireless power transmitter to transmit power to the wireless power receiver based on reception sensitivity information of the advertisement signal of the wireless power receiver measured by the wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter for each identified wireless power transmitter has been described as calculating information related to power to be transmitted. However, this is only one embodiment. Wireless power to receive the state information of the wireless power transmitter and the reception sensitivity information of the wireless power receiver connected to the wireless power transmitter from other connected second to nth wireless power transmitters, and transmit power to the wireless power receiver based on the received information.
  • the transmitter may be determined. Thereafter, the wireless power transmitter may calculate information about power to be transmitted to the corresponding wireless power receiver for each determined wireless power transmitter, and then transmit information about the calculated power to the determined wireless power transmitter.
  • the wireless power transmission controller 1010 may receive information about power transmission efficiency for each wireless power receiver connected from the first to nth wireless power transmitters 1020.
  • the power transmission efficiency may be calculated at the transmitter or the receiver based on the received power strength at the receiver versus the transmit power strength at the transmitter.
  • the transmitter may receive the current received power strength information of the transmitter through the out-of-band communication channel, and based on this, the power transmission efficiency may be calculated in real time.
  • the receiver may receive information on the transmit power strength of the transmitter through the out-of-band communication channel, and may calculate the power transmission efficiency by comparing this with the received power strength. In this case, the receiver may transmit information about the power transmission efficiency calculated through the out-of-band communication channel to the transmitter.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 1100 may include a power transmission module 1110, a first communication module 1120, a second communication module 1130, a reception sensitivity measurement module 1140, a memory 1150, and the like. It may be configured to include a controller 1160.
  • the power transmission module 1110 transmits wireless power through in-band, and may transmit wireless power in at least one of an electromagnetic resonance method and an RF method.
  • the power transmission module 1110 that provides an electromagnetic resonance method may include a transmission induction coil connected to both ends of a power source, a transmission resonance coil disposed at a predetermined distance from the transmission induction coil, and the like.
  • the power source may generate an AC power having a predetermined frequency and deliver it to the transmission induction coil.
  • the transmission induction coil and the transmission resonant coil may be inductively coupled. That is, in the transmission induction coil, an alternating current is generated by the alternating current power supplied from the power source, and the alternating current may be induced in the transmission resonance coils that are physically spaced by the electromagnetic induction by the alternating current.
  • the power delivered to the transmission resonance coil may be delivered to the wireless power receiver having the same resonance frequency by the resonance phenomenon.
  • Power may be transferred by resonance between two impedance matched LC circuits. Such resonance power transmission enables power transmission with higher transmission efficiency over longer distances than power transmission by electromagnetic induction.
  • the power transmission module 1110 providing an RF method includes an AC / DC converter for converting an AC current supplied from a power source into a direct current, a frequency converter for converting an AC / DC converted direct current into microwaves of a specific RF band, and converting It may be configured to include a directional antenna for converting the microwave into a beam-shaped RF signal and transmits on the radio.
  • the power transmission module 1110 may also be referred to as a power transmitter.
  • the first communication module 1120 may provide out-of-band communication with the wireless power receiver.
  • the first communication module 1120 may provide short range wireless communication including Bluetooth communication.
  • the first communication module 1120 may provide more remote wireless communication such as WCDMA, LTE / LTE-A, Wi-Fi, and the like.
  • the wireless power transmitter 1100 may acquire state information of the wireless power receiver through the first communication module 1120, or detect an advertisement signal broadcast by the wireless power receiver.
  • control unit 1160 may control the reception sensitivity measuring module 1140 to measure the reception sensitivity of the advertisement signal.
  • the second communication module 1130 may provide a communication means with another wireless power communication device connected to a network.
  • the wireless power communication device 1100 may exchange at least one of transmitter status information, characteristics of a receiver, and status information with another network-connected wireless power communication device using the second communication module 1130.
  • the network-connected wireless power communication device may exchange reception sensitivity information of the advertisement signal through the second communication module 1130.
  • first communication module 1120 and the second communication module 1130 are described separately, the corresponding communication may be performed in the same device configuration.
  • the communication module may be a device configuration including a transmitter / receiver capable of communicating using a corresponding network.
  • the reception sensitivity measuring module 1140 may measure the reception sensitivity of the advertisement signal.
  • the reception sensitivity may be the RSSI of the Bluetooth signal broadcast by the receiver.
  • the reception sensitivity measuring module 1140 may include a reception signal detector for detecting reception sensitivity of a signal received by the transmitter / receiver.
  • the memory 1150 may maintain various software and various parameter setting information, characteristics and status information of a receiver, transmitter status information, etc. necessary for the operation of the wireless power transmitter 1100.
  • the controller 1160 may control the overall operation of the wireless power transmitter 1100.
  • the controller 1160 may control to start the wireless power transmission when the reception sensitivity of the advertisement signal is greater than or equal to the reference value.
  • the controller 1160 may stop the wireless power transmission and control to monitor only the Bluetooth signal received from the receiver.
  • controller 1160 may control to transmit the reception sensitivity information measured through the second communication module 1120 to another wireless power transmitter connected to the network.
  • the controller 1160 compares the reception sensitivity information measured by the other wireless power transmitter and the internally measured reception sensitivity information through the second communication module 1120 to determine whether to transmit power to the specific wireless power receiver. You can also judge.
  • the controller 1160 may not only generate the candidate wireless power transmission device list based on the internal measurement and the externally received reception sensitivity information, but also determine whether it is the serving wireless power transmission device or the candidate wireless power transmission device. If it is determined that the controller 1160 is a serving wireless power transmitter, the controller 1160 controls to transmit power to the corresponding wireless power receiver, and if it is determined that the controller is a candidate wireless power transmitter, it is received from the wireless power receiver. You can control to monitor the Bluetooth signal.
  • the controller 1160 may include at least one of transmitter status information, characteristics of the receiver, and status information.
  • the apparatus may control to transmit a predetermined handover request message including a to a networked candidate wireless power transmitter.
  • the candidate wireless power transmitter receiving the handover request message may be a wireless power transmitter having the best reception sensitivity of the Bluetooth signal received from the wireless power receiver, that is, the target wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter receiving the handover request message may immediately start power transmission without transmitting a beacon signal for receiver detection and identification.
  • the wireless power transmitter receiving the handover request message may transmit a predetermined handover completion message indicating that the handover is completed to the wireless power transmitter that transmitted the handover request message. Subsequently, the wireless power transmitter that has received the handover complete message may stop power transmission to the wireless power receiver and monitor the Bluetooth signal.
  • the controller 1160 may monitor power transmission efficiency for each wireless power receiver. If the power transmission efficiency falls below the reference value, the controller 1160 may transmit a handover request message to the corresponding candidate wireless power transmitter. Here, the power transmission efficiency may be received through the first communication module after being measured by the wireless power receiver.
  • the power transmission efficiency may be calculated by the controller 1160 based on the transmission power strength information at the transmitter and the reception power strength information at the receiver.
  • the received power strength information at the receiver may be included in the receiver state information and received through the first communication module 1120.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a wireless power control procedure in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may transmit wireless power in an electromagnetic resonant manner and exchange state information with the wireless power receiver through Bluetooth communication.
  • the wireless power transmitter may be linked with another wireless power transmitter through a network.
  • the wireless power transmitter may automatically activate a Bluetooth function (S1201).
  • the wireless power transmitter may output a beacon signal for the existence and identification of the wireless power receiver using the resonant frequency band and monitor the uplink Bluetooth signal (S1203 to S1205).
  • the uplink means a signal transmission direction from the wireless power receiver to the wireless power transmitter.
  • the downlink means a signal transmission direction from the wireless power transmitter to the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter may measure the reception sensitivity of the uplink Bluetooth signal (S1207).
  • the reception sensitivity may be RSSI of the uplink Bluetooth signal.
  • the wireless power transmitter may receive reception sensitivity information of the uplink Bluetooth signal measured by another network-connected wireless power transmitter (S1209).
  • the wireless power transmitter may determine a serving wireless power transmitter and a candidate wireless power transmitter corresponding to the wireless power receiver based on the received sensitivity and the externally received reception sensitivity for each wireless power receiver (S1211). .
  • the wireless power transmitter When the wireless power transmitter is a serving wireless power transmitter, the wireless power transmitter connects Bluetooth communication with the wireless power receiver, exchanges state information through the connected Bluetooth communication, and transmits wireless power to the wireless power receiver. Charging may be performed (S1215 to S1217). In this case, the wireless power transmitter may perform power control based on receiver state information.
  • step 1213 if it is determined that the wireless power transmitter is not the serving wireless power transmitter, it may determine whether it is a candidate wireless power transmitter (S1219).
  • step 1219 if the candidate wireless power transmitter is the wireless power transmitter, the wireless power transmitter returns to step 1205 to monitor the uplink Bluetooth signal.
  • the wireless power transmitter sleeps for a predetermined time (S1221), and returns to step 1203 to output a beacon signal using the resonant frequency band. Can be.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a handover procedure in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a procedure of determining whether a handover is necessary while the serving wireless power transmitter transmits wireless power to a corresponding wireless power receiver to perform charging and performing a handover according to the determination result. It is a flowchart for doing so.
  • the serving wireless power transmitter may monitor whether the power transmission efficiency falls below a predetermined reference value while performing charging to the wireless power receiver (S1301 to S1303).
  • Quality factor and coupling coefficient may have important meanings in wireless power transmission. That is, the power transmission efficiency may have a proportional relationship with each of the quality index and the coupling coefficient. Therefore, as the value of at least one of the quality index and the coupling coefficient increases, power transmission efficiency may be improved.
  • the quality factor may refer to an index of energy that may be accumulated in the vicinity of the wireless power transmitter or the wireless power receiver.
  • the quality factor may vary depending on the operating frequency w, the shape, dimensions, materials, and the like of the coil.
  • the quality index can be represented by the following equation.
  • L is the inductance of the coil
  • R is the resistance corresponding to the amount of power loss generated by the coil itself.
  • the quality factor may have an infinite value from 0, and as the quality index increases, power transmission efficiency between the wireless power transmitter and the wireless power receiver may be improved.
  • Coupling Coefficient refers to the degree of magnetic coupling between the transmitting coil and the receiving coil and has a range of 0 to 1.
  • Coupling coefficient may vary according to the relative position or distance between the transmitting coil and the receiving coil.
  • the wireless power transmitter may determine the target wireless power transmitter from the candidate wireless power transmitter list (S1305).
  • the target wireless power transmitter may be a wireless power transmitter in which reception sensitivity of a Bluetooth signal received from the corresponding wireless power receiver is best measured among the candidate wireless power transmitter (s).
  • the target wireless power transmitter may provide a required sensitivity of the Bluetooth signal received from the corresponding wireless power receiver among the candidate wireless power transmitter (s) above a predetermined reference value and provide the required amount of power of the wireless power receiver. It may be a wireless power transmission device.
  • the target wireless power transmitter has a reception sensitivity of the Bluetooth signal received from the corresponding wireless power receiver among the candidate wireless power transmitter (s) above a predetermined reference value, and the number of currently connected wireless power receivers is accommodated. It may be a wireless power transmitter that does not exceed the maximum possible number of wireless power receivers.
  • the serving wireless power transmitter may determine a plurality of target wireless power transmitters based on transmitter state information.
  • the serving wireless power transmitter is available in the first target wireless power transmitter. It may be determined whether the amount of power satisfies the required amount of power of the wireless power receiver. As a result of the check, if the required amount of power cannot be satisfied, the serving wireless power receiver may determine the second target wireless power transmitter from the candidate wireless power transmitter list. Thereafter, the wireless power transmitter may allocate the insufficient power amount to the second target wireless power transmitter.
  • the insufficient power amount may be calculated by subtracting the available power amount of the first target wireless power transmitter from the required power amount.
  • the serving wireless power transmitter may transmit a predetermined handover request message including the characteristic and state information of the wireless power receiver to the target wireless power transmitter (S1307).
  • the wireless power transmitter may stop the wireless power transmission to the corresponding wireless power receiver (S1309).
  • the serving wireless power transmitter may determine whether it can be included in the candidate wireless power transmitter based on the reception sensitivity of the Bluetooth signal (S1311).
  • the serving wireless power transmitter may monitor the uplink Bluetooth signal (S1313).
  • the serving wireless power transmitter may be added to a candidate wireless power transmitter list corresponding to the corresponding wireless power receiver, and the target wireless power transmitter may be a new serving wireless power transmitter.
  • step 1311 when the mobile station is not included in the candidate wireless power transmission apparatus, it may sleep for a predetermined time and then output a beacon signal using the resonant frequency band (S1315).
  • the target wireless power transmitter when the power transmission efficiency during charging falls below a reference value, the target wireless power transmitter is determined to be determined.
  • the target wireless power transmission device may be determined when the reception sensitivity of the Bluetooth signal received from the device falls below the reference value.
  • the method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
  • the present invention relates to a wireless charging technology, and can be applied to a network-based wireless power control method and apparatus and system therefor.

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Abstract

본 발명은 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계와 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계와 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계와 네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계와 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 네트워크 연결된 복수의 무선 전력 송신 장치를 이용하여 보다 효과적으로 무선 파워를 전송할 수 있는 장점이 있다.

Description

네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템
본 발명은 네트워크 기반의 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 네트워크 연결된 무선 파워 전송 장치의 협업을 통해 이동 중인 무선 파워 수신 장치에 끊김 없는 파워 전송을 가능하게 하는 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.
언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. 따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리 및 공진 현상 등을 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 전력 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.
자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.
자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 스마트폰과 같은 개인용 휴대 기기뿐만 아니라 IT 산업, 철도 산업, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.
하지만, 종래의 무선 파워 전송 시스템은 정지된 무선 파워 수신 장치에 대한 무선 전력 전송만을 고려할 뿐 이동 중인 무선 파워 수신 장치에 끊김 없는 전력 전송이 불가능한 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 전력 수신기의 이동에 따라 끊김 없이 무선 전력을 전송하는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수의 무선 파워 전송 장치가 네트워크로 연결된 무선 파워 전송 시스템에서 무선 전력 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계와 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계와 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계와 네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계와 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력의 전송이 가능한 것으로 결정되면, 상기 공진 주파수 대역을 통해 상기 무선 전력을 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따른 무선 전력 제어 방법은 상기 무선 전력 전송 중 상기 제1 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계와 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따른 무선 전력 제어 방법은 상기 무선 전력 전송 중 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계와 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보는 상기 블루투스 신호에 대한 수신 감도 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력량 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 상태 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 상기 무선 전력 수신 장치를 위한 인증 및 보안 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응되는 인접 및/또는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 할당된 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 통신 접속 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 핸드 오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 타켓 무선 전력 송신 장치가 상기 비콘 신호를 송출하지 않고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 개시할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 상기 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 복수의 상기 타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 상기 결정된 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치가 상기 무선 전력 수신 장치에 동시에 상기 무선 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 주기적으로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상기 네트워크 연결된 적어도 하나의 무선 전력 송신 장치로부터 송신기 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 송신기 상태 정보에 기반하여 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치 별 상기 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워량이 결정될 수 있다.
여기서, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 상기한 무선 전력 제어 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키고, 공진 주파수 대역을 통해 비콘신호를 송출하고, 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 상기 수신 감도에 관한 정보를 네트워크를 통해 상호 교환하는 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치와 상기 비콘 신호가 감지되면, 상기 광고 시그널을 브로드캐스팅하는 무선 전력 수신 장치를 포함하되, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 비콘 신호 및 상기 블루투스 신호는 서로 다른 주파수 대역을 통해 송수신될 수 있다.
또한, 상기 네트워크는 유선 또는 무선 IP 통신 네트워크일 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 적어도 하나의 후보 무선 전력 송신 장치를 식별하고, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 상기 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하인 것으로 확인되면, 적어도 하나의 상기 후보 무선 전력 송신 장치 중 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후, 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하인 것으로 확인되면, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
또한, 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 네트워크를 통해 송신기 상태 정보를 교환하되, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호 및 무선 전력을 송출하는 파워 전송 모듈과 무선 전력 수신 장치에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호를 감지하는 제1 통신 모듈과 상기 감지된 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하는 수신 감도 측정 모듈과 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 상기 측정된 수신 감도에 대한 정보를 교환하는 제2 통신 모듈을 포함하되, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 송신 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 수신하되, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 교환할 수 있다.
또한, 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 송신기 상태 정보를 교환할 수 있다.
또한, 상기 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 미리 생성된 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 전송 장치를 결정한 후, 결정된 상기 타겟 무선 전력 전송 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 전송 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 교환된 수신 감도에 관한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
여기서, 상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 이동 중인 무선 전력 수신 장치에 끊김 없는 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치간의 협업을 통해 이동 중인 무선 전력 수신 장치에 끊김 없이 무선 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치간의 무선 전력 수신 장치에 대한 특성 및 상태 정보를 공유함으로써, 전력 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 무선 전력 수신 장치의 이동에 관계 없이 충전을 가능하게 함으로써, 감성 품질이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 레퍼런스 신호의 무선 품질에 기반하여 적응적으로 무선 전력을 송신할 송신기가 결정됨으로써, 무선 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 파워를 전송하는 방법을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 핸드 오버 수행 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계와 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계와 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계와 네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계와 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 수 있도록 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 송신 코일의 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 파워 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식, RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리 수신기에 전력을 전송하는 RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
전자기 공진 방식은 송수신 코일 간 자기 공진 현상을 이용하여 무선 전력을 전송하는 방식으로, 상세하게, 송신부 코일에서 특정 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되는 무선 충전 방식이다.
RF 무선 파워 전송 방식의 수신단은 렉테나(rectenna)가 구비될 수 있으며, 렉테나는 안테나와 저역통과 필터, 정류부, DC 통과 필터 및 부하 저항으로 구성이 된다. 안테나는 RF 신호를 수신하는 역할을 하며, 수신된 RF 신호는 저역 통화 필터를 거쳐 정류부로 전달될 수 있다. 정류부는 일 예로, 비선형 소자인 쇼트키 다이오드로 구성이 될 수 있으며, 이때, 다이오드에서는 DC 전력뿐만 아니라 RF 수신 신호의 고차 모드도 발생 될 수 있다. 이러한 고차 모드가 안테나로 재 방사가 일어나지 못하도록 저역 통과 필터를 안테나와 다이오드 사이에 위치시킬 수 있다. 또한, 수신단에는 RF 신호가 부하에 전달되는 것을 차단하고 DC 성분만 부하에 전달되도록 제어하기 위해 DC 통과 필터가 다이오드와 부하 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수신기는 복수의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 상기 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 등을 포함할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치는 무선 파워 전송에 사용되는 주파수 대역-즉, In-Band 대역-과는 상이한 별도의 대역외 주파수(Out-Of-Band frequency)를 이용하여 통신을 수행할 수도 있다. 일 예로, 대역외 주파수 통신 기술로는 블루투스 통신, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 지그비(Zigbee) 통신 등의 근거리 무선 통신이 적용될 수 있다. 다른 일 예로, 대역외 주파수 통신 기술은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advanced 통신, Wi-Fi 통신 등의 이동 통신 기술이 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 네트워크를 통해 다른 무선 전력 송신기와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 네트워크는 유선 또는 무선 통신 네트워크일 수 있다. 일 예로, 유선 네트워크는 이더넷, LAN(Local Area Network), CAN(Controller Area Network) 등을 포함할 수 있으며, 무선 통신 네트워크는 와이파이 통신 네트워크, 이동 통신 네트워크, 공용 주파수 통신 네트워크, 블루투스 통신 네트워크, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 네트워크 등을 포함할 수 있다.
만약, 무선 전력 송신기가 이더넷을 통해 연결된 경우, 무선 전력 송신기에는 IP 주소가 할당되어 IP 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 무선 전력 수신기에도 IP 주소가 할당될 수 있으며, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 할당된 IP 주소를 이용하여 대역외 통신을 수행할 수도 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 수신기로는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 웨어러블 디바이스 등의 소형 전자 통신 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는 무선 통신 수단이 구비된 로봇, 자동차, 에어 드론 등에도 적용될 수 있다. 일 예로, 무인 로봇은 공장 내 정해진 영역에 고정 설치되어 동작하거나 공장 내 일정 범위 내의 지역을 움직이며 무선 전력 송신 장치로부터 이동 중 무선 전력을 수신할 수도 있다.
다른 일 예로, 전기 자동차가 주행 중이거나 교차로 등에 잠시 정차하면, 도로 주변에 설치된 무선 전력 송신 장치가 이를 감지하여 무선 전력을 전기 자동차 또는 전기 자동차에 탑재된 무선 전력 수신 장치에 전송할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템은 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10), 제1 내지 k 무선 파워 수신기(20), 백본망(30), 외부 접속 게이트웨이(40), 인터넷망(50) 및 전력 관리 서버(60)를 포함할 수 있다.
상기 무선 전력 제어 시스템의 구성 요소들은 필수적인 것은 아니어서, 보다 많은 구성 요소로 구성되거나 보다 적은 구성 요소로 구성될 수 있음을 주의해야 한다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 제1 주파수 대역을 이용하여 무선 파워(70)를 해당 무선 파워 수신기에 전송하고, 제2 주파수 대역을 이용하여 무선 전력 제어를 위한 각종 제어 신호(80)를 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)와 교환할 수 있다. 이하에서는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역을 각각 인밴드(In-Band, 70), 아웃어브밴드(Out-Of-Band, 80)와 혼용하여 사용하기로 한다. 여기서, In-Band는 실제 무선 전력이 전송되는 주파수 대역을 의미하고 단 방향으로 무선 파워 신호가 전송되는 주파수 채널일 수 있다. 반면, Out-Of-Band는 무선 전력 전송에 필요한 제어 정보 및/또는 각종 데이터를 교환하기 위한 양방향 무선 통신 기술에 사용되는 주파수 대역을 의미할 수 있다. 일 예로, 무선 전력이 공진 방식으로 전송되는 경우, In-Band는 공진 주파수 대역이고, 제어 신호가 블루투스 통신을 통해 교환되는 경우, Out-Of-Band는 블루투스 통신에 할당된 표준 주파수 대역일 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기에는 각종 센서가 구비될 수 있으며, 센서의 의해 감지된 각종 센싱 정보가 대역외 통신 채널을 통해 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이에 교환될 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 대역외 통신을 통해 전력 제어를 위한 각종 제어 신호뿐만 아니라 송신기 및/또는 수신기의 상태 정보를 교환할 수도 있다.
여기서, 송신기의 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 가용 전력량 정보, 가용 수신기의 개수 정보, 가용 전력량 변화에 관한 정보, 지원 가능 무선 전력 전송 방식에 관한 정보, IP 주소 정보, MAC(Medium Access Control) 주소 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
수신기의 상태 정보는 충전 상태 정보, 충전 완료 정보, 기준 전압 및/또는 전류 정보, 전력 수신 효율에 관한 정보, 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능 무선 전력 전송 방식에 관한 정보, IP 주소 정보, MAC 주소 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 대역외 통신을 통해 멀티미디어 데이터-일 예로, 동영상, 음원, 이미지, 텍스트 등을 포함함-를 송수신할 수도 있다. 여기서, 멀티미디어 데이터는 무선 전력 수신기의 충전 상태에 기반하여 송수신이 제어될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기의 충전량이 기준치 이상이거나 전력 수신 효율이 기준치 이상인 경우, 미리 지정된 멀티미디어 데이터에 대한 송수신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, In-Band는 다수의 Sub-In-Band로 분할될 수 있으며, 무선 파워 송신기는 적어도 하나의 Sub-In-Band를 이용하여 무선 파워 수신기에 무선 파워를 전송할 수 있다. 이때, 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기 별 상이한 Sub-In-Band를 할당함으로써 무선 전력 전송 시 수신단에서의 주파수 간섭을 최소화시킬 수 있다. 인접한 Sub-In-Band 사이에는 인접 주파수 간섭을 최소화하기 위한 보호 주파수 대역(Guard Frequency Band)이 삽입될 수도 있다.
만약, 2개의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신하는 무선 파워 수신기는 동일 Sub-In-Band 신호를 수신하는 안테나 또는 수신 공진 코일 이용하여 2개의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다.
다른 일 예로, 무선 파워 수신기는 복수의 렉테나 및/또는 복수의 수신 공진 코일을 이용하여 복수의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 송신기 별 무선 파워 전송에 사용되는 Sub-In-Band가 상이하게 할당될 수 있으며, 무선 파워 수신기는 서로 다른 Sub-In-Band를 통해 전달되는 에너지를 복수의 렉테나 또는 복수의 수신 공진 코일을 이용하여 수신할 수 있다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 제어 정보를 서로 교환할 수 있다. 또한, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 외부 서버-예를 들면, 전력 관리 서버(60)-와 통신을 수행할 수도 있다.
전력 관리 서버(60)는 제1 내지 n 무선 파워 송신기(10)의 현재 무선 파워 전송 상태 정보를 수집하고, 이를 통계 처리할 수 있다. 여기서, 무선 파워 전송 상태 정보는 현재 전송 파워량 정보, 연결된 무선 파워 수신기의 개수 정보, 가용 파워량 정보, 무선 파워 수신기 별 전력 할당 정보, 무선 파워 수신기 별 충전 상태 정보 등을 포함할 수 있다. 전력 관리 서버(60)는 통계 처리 결과에 기반하여 무선 파워 송신기의 증설/변경/제거 및 무선 파워 송신기의 배치 재설계 필요 여부 등을 판단할 수도 있다.
또한, 전력 관리 서버(60)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)의 전력 제어에 필요한 각종 파라메터를 설정하고, 파라메터 설정 정보를 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)에 전송할 수도 있다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)의 특성 및 상태 정보를 적어도 하나의 소정 제어 메시지를 통해 교환할 수도 있다. 여기서, 수신기 특성 및 상태 정보는 광고 시그널에 대한 수신 감도 정보, 수신기 식별 정보, 수신기 요구 전류 및 전압 정보, 수신기 충전 상태 정보-예를 들면, 총 충전량 정보, 현재 충전 전압/전류 정보, 총 충전 시간 정보 등을 포함할 수 있고, 수신기 소프트웨어 버전 정보, 인증 및 보안 정보, 인접 및/또는 후보 송신기 리스트 정보, 수신기 별 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 제2 주파수 대역 접속 정보 등의 정보를 포함할 수 있다.
상기한 수신기 특성 및 상태 정보의 교환에 따라 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 무선 파워를 전송할 무선 파워 수신기를 보다 빠르게 식별할 수 있을 뿐만 아니라 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 전력을 전송할 수 있다.
일 예로, 제1 무선 파워 송신기로부터 파워를 수신하던 무선 파워 수신기가 제2 무선 파워 수신기의 전송 커버리지로 이동하는 경우, 제1 무선 파워 송신기는 해당 무선 파워 수신기의 수신기 특성 및 상태 정보를 백본망(30)을 통해 제2 무선 파워 수신기에 전송할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기는 별도의 수신기 감지(detection) 절차 및 수신기 식별(Identification) 절차를 수행하지 않고, 수신된 수신기 상태 정보에 기반하여 즉시 파워 전송을 개시할 수 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식이 공진 방식인 경우, 수신기 감지 절차 및 수신기 식별 절차는 각각 Short Beacon을 전송하는 절차 및 Long Beacon을 전송하는 절차에 대응될 수 있다. 여기서, Short Beacon은 단위 시간 동안 소정 주기를 갖는 펄스 신호일 수 있으며, 수신기가 해당 송신기의 커버리지 영역에 존재하는지를 감지하기 위한 신호일 수 있다. 수신기가 커버리지 영역 내에 존재하면, 송신기에 궤환되는 전자기장의 세기 변화가 발생되며, 송신기는 전자기장의 세기 변화에 기반하여 수신기가 존재하는지를 판단할 수 있다. Long Beacon은 수신기의 존재가 감지되면, 송신기가 수신기를 식별하기 위해 전송되는 신호일 수 있다. 이때, 수신기는 Long Beacon이 감지되면, 수신기는 대역외 통신 연결을 위한 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 통신인 경우, 광고 시그널은 블루투스 비콘 시그널일 수 있다. 여기서, 블루투스 비콘 시그널에는 수신기의 특성 및 상태 정보가 포함되어 전송될 수도 있다.
또한, 무선 파워 수신기가 제1 무선 파워 송신기의 전송 커버리지와 제2 무선 파워 송신기의 전송 커버리지가 중첩되는 영역에 위치하는 동안, 무선 파워 수신기는 제1 내지 2 무선 파워 송신기로부터 동시에 파워를 수신할 수도 있다. 이 경우, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기에 의해 생성된 소정 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도에 관한 정보를 백본망(30)을 통해 서로 교환할 수 있다. 연이어, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기는 교환된 레퍼런스 신호의 수신 감도에 기반하여 파워 전송 비율을 결정할 수도 있다. 이때, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기에서의 파워 전송 비율은 해당 송신기에서 현재 가용한 파워량 및 해당 무선 파워 수신기에 의해 요구되는 파워량 중 적어도 하나를 더 고려하여 결정될 수도 있다.
일 예로, 제1 무선 파워 송신기에서 감지된 레퍼런스 신호의 수신 감도보다 제2 무선 파워 송신기에서 감지된 레퍼런스 신호의 수신 감도가 양호한 경우, 제2 무선 파워 송신기가 제1 무선 파워 송신기보다 무선 파워 전송 환경이 보다 나은 것으로 판단할 수 있으며, 그에 따라, 상대적으로 많은 파워를 해당 무선 파워 수신기에 전송할 수 있다.
만약, 레퍼런스 신호의 수신 감도에 따라 결정된 제2 무선 파워 송신기가 전송해야 할 파워량이 해당 송신기의 가용 파워량을 초과하는 경우, 제2 무선 파워 송신기는 제1 무선 파워 송신기에 초과량을 포함하는 소정 추가 파워 전송 요청 신호를 전송할 수도 있다. 연이어, 제1 무선 파워 송신기는 추가 파워 전송 요청에 기반하여 무선 파워 수신기에 전송할 파워 세기를 변경할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대역 외 통신 방식이 블루투스 통신인 경우, 레퍼런스 신호는 블루투스 비콘 신호일 수 있으며, 레퍼런스 신호의 수신 감도는 블루투스 비콘 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)일 수 있다. 여기서, 무선 파워 수신기에 의해 생성된 블루투스 비콘 신호는 본 발명에 따른 광고 시그널일 수 있으며, 광고 시그널의 수신 감도는 무선 파워 송신기에 전원이 인가되면 블루투스 기능이 자동으로 활성화되어 측정될 수 있다. 이때, 무선 파워 수신기는 광고 시그널에 광고 데이터를 포함하여 전송할 수 있다. 여기서, 광고 데이터는 무선 파워 전송 서비스 식별자 정보-예를 들면, UUID(Universal User Identification)-, 무선 파워 수신기의 소비 전력 클래스 정보, 블루투스 비콘 출력 파워 세기 정보 등을 포함할 수 있다.
여기서, 무선 파워 전송 서비스 식별자는 해당 무선 파워 수신기가 적법한 서비스 가입 기기인지를 식별하기 위한 고유 서비스 식별 정보일 수 있다. 일 예로, 특정 무선 파워 수신기는 특정 무선 파워 송신기로부터만 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 무선 파워 송신기는 무선 파워 전송 서비스 식별자를 통해 해당 무선 파워 수신기가 전력 전송 대상 기기인지 여부를 판단할 수 있다.
무선 파워 수신기의 소비 전력 클래스는 무선 파워 송신기가 현재 가용 파워량에 기반하여 해당 소비 전력 클래스에 상응하는 파워를 전송 가능한지 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다. 만약, 소비 전력 클래스가 현재 가용 파워량을 초과하는 경우, 무선 파워 송신기는 해당 무선 파워 수신기를 서비스 대상 기기에 포함시키지 않을 수도 있다.
블루투스 비콘 출력 파워 세기 정보는 블루투스 비콘의 수신 감도를 판단하기 위한 기준 정보로 사용될 수 있다. 즉, 무선 파워 송신기는 블루투스 비콘의 수신 파워 세기를 블루투스 비콘 출력 파워 세기와 비교하여 신호 감쇄 정도를 측정하고, 측정된 신호 감쇄 정도에 따라 수신 감도를 판단할 수 있다. 일 예로, 무선 파워 송신기는 신호 감쇄 정도를 dbm(decibels above 1 milliwatt) 단위로 측정될 수 있으며, 송신기는 신호 감쇄 정도가 낮은 값일 수록 수신 감도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레퍼런스 신호는 무선 파워 송신기에 의해 생성될 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 수신기는 무선 파워 송신기 별 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정하여 기준치 이상인 것을 식별하고, 식별된 무선 파워 송신기 별 수신 감도 정보를 대역 외 채널(80)을 통해 무선 파워 송신기에 전송할 수도 있다. 연이어, 무선 파워 송신기는 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 파워 수신기에 파워를 전송할지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 무선 파워 송신기는 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워량을 결정할 수도 있다.
이상의 도1에서는 무선 파워 송신기가 유선 백본망(30)을 통해 정보를 교환하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시에에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수도 있음을 주의해야 한다. 여기서, 무선 통신은 Wi-Fi 통신, 블루투스 통신, RFID 통신, WCDMA 통신, LTE/LTE-A 통신 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 파워를 전송하는 방법을 상세히 설명하기로 한다. 이 때, 대역외 통신은 블루투스 통신인 것을 예를 들어 설명하나 이에 국한되지는 않음을 주의해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 파워 수신기(220)가 제2 무선 파워 송신기(210)의 커버리지 영역 내에 위치하는 것으로 가정하자.
제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)를 감지하고 식별하기 위한 소정 검출 신호(211)를 인밴드를 통해 전송할 수 있다. 일 예로, 인밴드가 공진 주파수 밴드인 경우, 검출 신호는 단위 시간 동안 주기적인 펄스 패턴을 가지는 비콘 신호일 수 있다. 또한, 펄스 신호 세기는 단위 시간 동안 일정 레벨로 증가될 수도 있다. 여기서, 비콘 신호는 무선 파워 수신기의 존재 여부를 감지하기 위한 제1 비콘 신호(Short Beacon)와 감지된 무선 파워 수신기를 식별하기 위한 제2 비콘 신호(Long Beacon)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 무선 파워 수신기(220)는 검출 신호(211)가 감지되면, 소정 광고 시그널(301)을 블루투스 채널을 통해 브로드캐스팅할 수 있다.
여기서, 무선 파워 송신기는 전원이 인가되면, 블루통신 기능이 자동으로 활성화되어, 무선 파워 수신기에 의해 브로드캐스팅된 광고 시그널(301)을 감지할 수 있음을 주의해야 한다.
제2 무선 파워 송신기(210)는 블루투스 채널을 통해 광고 시그널(301)이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도에 대한 정보를 네트워크 연결된 다른 무선 파워 송신기와 교환할 수 있다.
이때, 교환된 수신 감도에 대한 정보를 기반으로 가장 높은 수신 감도를 가지는 무선 파워 송신기가 서빙 무선 파워 송신기로 결정될 수 있다. 또한, 다음으로 수신 감도가 높은 소정 개수의 무선 파워 송신기는 후보 무선 파워 송신기로 결정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 무선 파워 송신기(210)는 서빙 무선 파워 송신기이고, 인접한 제1 무선 파워 송신기와 제3 무선 파워 송신기는 후보 무선 파워 송신기일 수 있다. 후보 무선 파워 송신기는 필요에 따라, 서빙 무선 파워 송신기와 동시에 협업하여 무선 파워 수신기(220)에 무선 전력을 송신할 수도 있음을 주의해야 한다. 일 예로, 서빙 무선 파워 송신기인 제2 무선 파워 송신기(210)의 전송 가능 파워가 무선 파워 수신기(210)의 요구 파워를 충족하지 못하는 경우, 제2 무선 파워 송신기(210)는 후보 무선 파워 송신기에 무선 파워 수신기(220)로의 파워 전송을 요청할 수도 있다. 이때, 후보 무선 파워 송신기에 요청되는 파워의 양은 무선 파워 수신기(210)의 요구 파워를 충족시키도록 결정될 수 있다.
무선 파워 수신기 별 후보 무선 파워 송신기의 개수는 소정 시스템 파라메터로 미리 무선 파워 송신기에 설정될 수 있다. 무선 파워 송신기는 미리 설정된 후보 무선 파워 송신기 개수 정보 및 교환된 광고 시그널 수신 감도 정보에 기반하여 자신이 서빙인지 후보인지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 서빙/후보 판단 결과는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 무선 파워 송신기 간 공유될 수 있다.
만약, 제2 무선 파워 송신기(210)가 서빙 무선 파워 송신기로 결정되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 무선 파워 송신기(210)는 인밴드를 통해 무선 전력(401)을 무선 파워 수신기(220)에 전송할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)와 블루투스 통신 연결을 설정하고, 설정된 블루투스 통신 연결을 통해 서로의 상태 정보를 교환할 수 있다. 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 파워의 세기를 동적으로 제어할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무선 파워 수신기(220)는 제2 무선 파워 송신기(210)의 전송 커버리지에서 제7 무선 파워 송신기(510)의 전송 커버리지로 이동할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)로부터 수신되는 블루투스 비콘 신호의 수신 감도가 소정 핸드오버 기준치 이하로 떨어지면, 네트워크 연결된 다른 무선 파워 송신기(예를 들어 제7 무선파워 송신기)로 기 수집된 무선 파워 수신기(220)의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 파워 수신기(220)는 제2 무선 파워 송신기(210)로부터 수신되는 전력의 수신 효율이 소정 기준치 이하로 떨어지는 것이 확인되면, 자동으로 광고 시그널(301)을 브로드캐스팅 할 수도 있다.
이 경우, 제7 무선 파워 송신기(510)는 광고 시그널(301)의 수신 감도가 기준치 이상인 것이 확인되면, 무선 파워 수신기(220)와 블루투스 통신 연결을 설정하고, 인밴드를 통해 무선 전력(501) 전송을 개시할 수 있다. 이때, 광고 시그널(301)의 수신 감도가 기준치 이하인 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기(220)에 무선 전력을 전송하지 않음을 주의해야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 상세하게, 도 6은 네트워크 연결된 복수의 무선 전력 송신기를 통해 이동중인 무선 전력 수신기에 끊김 없이 전력을 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 무선 파워 송신기(610) 및 제2 무선 파워 송신기(630)는 전원이 인가되면, 무선 파워 수신기(620)를 감지 및 식별하기 위한 소정 비콘 시그널을 송신할 수 있다(S601 내지 S602).
무선 파워 수신기(620)는 제1 무선 파워 송신기(610) 및 제2 무선 파워 송신기(630)에 의해 송신된 비콘 시그널이 감지되면, 광고 시그널을 방송할 수 있다(S603 내지 S604).
제1 무선 파워 송신기(610)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제1 수신 감도라 명함-를 네트워크 연결된 제2 무선 파워 송신기(630)에 전송할 수 있다(S605 내지 S606).
제2 무선 파워 송신기(620)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제2 수신 감도라 명함-를 네트워크 연결된 제1 무선 파워 송신기(610)에 전송할 수 있다(S607 내지 S608).
제1 무선 파워 송신기(610)는 제1 수신 감도가 제2 수신 감도보다 큰 경우, 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S609 내지 S610).
제2 무선 파워 송신기(630)는 제2 수신 감도가 제1 수신 감도보다 큰 것으로 확인되면, 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S611 내지 S612).
상기 도 6에서는 2개의 무선 파워 송신기가 광고 시그널에 대한 수신 감도를 상호 교환하고, 타 무선 파워 송신기로부터 수신된 수신 감도를 내부 측정된 수신 감도와 비교하여 무선 파워 전송 여부를 판단하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 네트워크 연결된 2개 이상의 무선 파워 송신기가 광고 시그널에 대한 수신 감도를 교환할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 인밴드를 통해 무선 전력을 송신하는 동안, 아웃어브밴드를 통해 수신기 상태 정보를 획득하여 무선 전력을 제어할 수 있다(S701). 이때, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 무선 파워 수신기(720)로부터 수신되는 아웃어브밴드 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정할 수 있다.
측정된 수신 감도가 소정 기준치 이하로 떨어지면, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 무선 파워 송신기 핸드오버가 필요한 것으로 판단할 수 있다(S703).
서빙 무선 파워 송신기(710)는 후보 무선 파워 송신기 리스트로부터 타겟 무선 파워 송신기를 결정하고, 결정된 타겟 무선 파워 송신기(730)에 무선 파워 수신기(720)의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다(S705 내지 S707).
일 예로, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 미리 수집된 후보 무선 파워 송신기 별 무선 파워 수신기(720)에 대한 수신 감도를 비교하여, 가장 수신 감도가 높은 후보 무선 파워 송신기를 타켓 무선 파워 송신기로 결정할 수 있다.
타겟 무선 파워 송신기(730)는 수신된 무선 파워 수신기(720)의 특성 및 상태 정보에 기반하여 아웃오브밴드 통신 채널을 설정하고, 무선 파워 수신기(720)에 무선 파워 전송을 개시하고, 설정된 아웃어브밴드 통신 채널을 통해 수신기 상태 정보를 수신하여 전송 파워를 제어할 수 있다(S709 내지 S711).
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 무선 전력 제어 시스템은 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)와 연동되는 무선 파워 전송 제어기(35)를 포함할 수도 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)로부터 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)에 상응하는 특성 및 상태 정보를 수집하고, 특성 및 상태 정보에 기반하여 핸드 오버가 필요한 무선 파워 수신기를 식별할 수 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 핸드오버가 필요한 무선 파워 수신기를 위한 타겟 무선 파워 송신기를 결정할 수 있다. 연이어, 무선 파워 전송 제어기(35)는 타겟 무선 파워 송신기에 핸드오버 대상인 무선 파워 수신기의 특성 및 상태 정보가 포함된 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 무선 파워 전송 제어기(35)는 서빙 무선 파워 송신기에 핸드오버 대상인 무선 파워 수신기로의 파워 전송 중단을 요청하는 소정 제어 신호를 전송할 수도 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 외부 접속 게이트웨이(40)를 통해 전력 관리 서버(60)와 연동될 수 있다. 일 예로, 무선 파워 전송 제어기(35)는 전력 관리 서버(60)와 연동하여 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)에 대한 인증 및 보안 절차를 수행할 수 있다. 여기서, 인증 절차는 해당 무선 파워 수신기가 적법한 또는 서비스에 등록된 기기인지를 식별하는 절차이고, 보안 절차는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)와 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)의 대역외 통신(80)에 사용될 보안 알고리즘을 설정하는 절차일 수 있다.
또한, 무선 파워 전송 제어기(35)는 무선 파워 송신기 사이에 교환되는 정보를 중계하는 기능을 수행할 수도 있다.
상기 도 8에 도시된 나머지 구성 요소들의 다른 기능은 상기한 도1의 설명으로 대체하기로 한다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 제1 무선 파워 송신기(920) 및 제2 무선 파워 송신기(940)는 각각 제1 비콘 시그널 및 제2 비콘 시그널을 전송할 수 있다(S901 내지 S903).
무선 파워 수신기(930)는 제1 비콘 시그널 및(또는) 제2 비콘 시그널이 감지되면, 광고 시그널을 방송할 수 있다(S905 내지 S907).
제1 무선 파워 송신기(920)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제1 수신 감도라 명함-를 무선 파워 전송 제어기(910)에 전송할 수 있다(S909 내지 S911).
제2 무선 파워 송신기(940)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제2 수신 감도라 명함-를 무선 파워 전송 제어기(910)에 전송할 수 있다(S913 내지 S915).
무선 파워 전송 제어기(910)는 제1 수신 감도가 제2 수신 감도보다 좋으면, 무선 파워 수신기(930)로의 파워 전송을 요청하는 소정 제어 신호를 제1 무선 파워 송신기(920)에 전송할 수 있다(S917 내지 S919). 연이어, 제1 무선 파워 송신기(920)는 무선 파워 수신기(930)로의 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S921).
상기한 917 단계에서, 제2 수신 감도가 제1 수신 감도보다 좋으면, 무선 파워 수신기(930)로의 파워 전송을 요청하는 소정 제어 신호를 제2 무선 파워 송신기(940)에 전송할 수 있다(S923). 연이어, 제2 무선 파워 송신기(940)는 무선 파워 수신기(930)로의 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S925).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)는 무선 파워 송신기의 상태 정보를 무선 파워 전송 제어기(1010)에 전송할 수 있다. 여기서, 실시간 무선 파워 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 파워 수신기의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 파워 수신기의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 수신기 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 무선 파워 송신기의 상태 정보는 해당 무선 파워 송신기의 상태가 변경되거나 미리 설정된 주기로 무선 파워 전송 제어기(1010)에 송신될 수 있다.
수신된 무선 파워 송신기 상태 정보는 무선 파워 전송 제어기(1010)의 내부 메모리에 저장되어 유지될 수 있다(S1003).
또한, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)는 무선 파워 수신기에 대응되는 수신 감도 정보를 무선 파워 전송 제어기(1010)에 전송할 수 있다.
무선 파워 전송 제어기(1010)는 무선 파워 수신기 별 제1 기준치 이상의 수신 감도를 가지는 무선 파워 송신기를 식별하고, 식별된 무선 파워 송신기를 해당 무선 파워 수신기에 대응되는 후부 무선 파워 송신기 리스트에 할당할 수 있다(S1007 내지 S1009).
무선 파워 전송 제어기(1010)는 수신 감도가 제2 기준치 이상인 무선 파워 송신기를 후부 무선 파워 송신기 리스트로부터 추출하고, 추출된 무선 파워 송신기의 상태 정보 및(또는) 수신 감도에 기반하여 무선 파워 송신기 별 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워에 관한 정보-예를 들면, 전송할 파워에 관한 정보는 초기 전송 파워 세기 정보, 최대 전송 파워 세기 정보, 최소 전송 파워 세기 정보, 파워 전송 시간 정보, 충전할 파워량에 관한 정보, 파워 전송 비율에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있음-를 산출할 수 있다(S1011 내지 S1013).
일 예로, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 광고 시그널에 대한 수신 감도가 좋은 무선 파워 송신기에 더 많은 파워량을 할당할 수도 있다. 즉, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 무선 파워 전송 효율이 좋을 것으로 예상되는 무선 파워 송신기에 의해 더 많은 전력이 충전될 수 있도록 제어할 수 있다.
다른 일 예로, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 수신 감도뿐만 아니라 무선 파워 송신기의 현재 가용한 파워량에 기반하여 무선 파워 송신기 별 파워 전송 비율을 결정할 수도 있음을 주의해야 한다.
무선 파워 전송 제어기(1010)는 산출된 파워 정보가 포함된 파워 전송 요청 메시지를 해당 무선 파워 송신기에 전송할 수 있다(S1015).
상기에서는 인밴드가 공진 주파수 밴드를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인밴드가 RF 주파수 밴드인 경우, 무선 파워 수신기 식별에 사용되는 신호는 일정 세기의 연속된 RF 시그널을 전송하는 파일롯 신호일 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 수신기는 파일롯의 세기가 기준치 이상으로 감지되면, 미리 지정된 소정 상향 공유 채널을 통해 대역외 통신 연결을 위한 소정 광고 메시지를 브로드캐스팅 할 수 있다. 여기서, 상향 공유 채널은 해당 무선 전력 제어 시스템에 포함된 모든 무선 파워 수신기에 의해 공유되는 무선 전송 채널로 무선 파워 수신 장치에 전원이 인가되면, 자동으로 활성화될 수 있다.
상기한 도 10의 예에서는 무선 파워 전송 제어기(1010)가 무선 파워 송신기에서 측정된 무선 전력 수신 장치의 광고 시그널에 대한 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 무선 전력 송신기를 식별하고, 식별된 무선 전력 송신기 별 해당 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워에 관련된 정보를 산출하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 실시예는 제1 무선 파워 송신기가 네트워크 연결된 다른 제2 내지 제n 무선 파워 송신기로부터 해당 무선 파워 송신기의 상태 정보 및 해당 무선 파워 송신기에 접속된 무선 파워 수신기의 수신 감도 정보를 수신하고, 이를 기반으로 해당 무선 파워 수신기로 파워를 전송할 무선 파워 송신기를 결정할 수도 있다. 이 후, 무선 파워 송신기는 결정된 무선 파워 송신기 별 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워에 관한 정보를 산출한 후 결정된 무선 파워 송신기에 산출된 파워에 관한 정보를 전송할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어기(1010)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)로부터 접속된 무선 파워 수신기 별 전력 전송 효율에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 여기서, 전력 전송 효율은 송신기에서의 전송 파워 세기 대비 수신기에서의 수신 파워 세기에 기반하여 송신기 또는 수신기에서 산출될 수 있다.
일 예로, 송신기는 대역외 통신 채널을 통해 송신기의 현재 수신 파워 세기 정보를 수신할 수 있으며, 이에 기반하여 전력 전송 효율을 실시간 산출할 수 있다. 다른 일 예로, 수신기는 대역외 통신 채널을 통해 송신기의 전송 파워 세기에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 이를 수신 파워 세기와 비교하여 전력 전송 효율을 산출할 수도 있다. 이 경우, 수신기는 대역외 통신 채널을 통해 산출된 전력 전송 효율에 관한 정보를 송신기에 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1100)는 파워 전송 모듈(1110), 제1 통신 모듈(1120), 제2 통신 모듈(1130), 수신 감도 측정 모듈(1140), 메모리(1150) 및 제어부(1160)을 포함하여 구성될 수 있다.
파워 전송 모듈(1110)은 인밴드를 통해 무선 전력을 송신하며, 전자기 공진 방식, RF 방식 중 적어도 하나의 방식으로 무선 전력을 전송할 수 있다.
전자기 공진 방식을 제공하는 파워 전송 모듈(1110)은 전력 소스의 양단에 연결된 송신 유도 코일, 송신 유도 코일과 일정 거리를 두고 배치되는 송신 공진 코일 등을 포함하여 구성될 수 있다.
일 예로, 전력 소스는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 송신 유도 코일에 전달할 수 있다. 송신 유도 코일과 송신 공진 코일은 유도 결합되어 있을 수 있다. 즉, 송신 유도 코일은 전력 소스로부터 공급받은 교류 전력에 의해 교류 전류가 발생되고, 이러한 교류 전류에 의한 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신 공진 코일에도 교류 전류가 유도될 수 있다.
그 후, 송신 공진 코일로 전달된 전력은 공진 현상에 의해 동일한 공진 주파수를 갖는 무선 전력 수신 장치로 전달될 수 있다.
임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 사이는 공진에 의해 전력이 전송될 수 있다. 이와 같은 공진에 의한 전력 전송은 전자기 유도 방식에 의한 전력 전송보다 더 먼 거리까지 더 높은 전송 효율로 전력 전달이 가능하게 한다.
RF 방식을 제공하는 파워 전송 모듈(1110)은 전원 소스로부터 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 AC/DC 변환기, AC/DC 변환된 직류 전류를 특정 RF 밴드의 마이크로파로 변환하는 주파수 변환기, 변환된 마이크로파를 빔 형태의 RF 신호로 변환하여 무선상에 송신하는 지향성 안테나 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 파워 전송 모듈(1110)은 파워 송신기라고도 표현될 수 있다.
제1 통신 모듈(1120)은 무선 전력 수신 장치와의 대역외 통신을 제공할 수 있다. 일 예로, 제1 통신 모듈(1120)은 블루투스 통신 등을 포함한 근거리 무선 통신을 제공할 수 있다. 다른 일 예로, 제1 통신 모듈(1120)은 WCDMA, LTE/LTE-A, Wi-Fi 등의 보다 원거리 무선 통신을 제공할 수도 있다.
무선 전력 송신 장치(1100)는 제1 통신 모듈(1120)을 통해 무선 전력 수신 장치의 상태 정보를 획득하거나 및 무선 전력 수신 장치에 의해 방송되는 광고 시그널을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1160)는 제1 통신 모듈(1120)에 의해 광고 시그널이 감지되면, 수신 감도 측정 모듈(1140)이 광고 시그널의 수신 감도를 측정하도록 제어할 수 있다.
제2 통신 모듈(1130)은 네트워크 연결된 다른 무선 전력 통신 장치와의 통신수단을 제공할 수 있다. 무선 전력 통신 장치(1100)는 제2 통신 모듈(1130)을 이용하여 송신기 상태 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보 중 적어도 하나를 네트워크 연결된 다른 무선 전력 통신 장치와 교환할 수 있다.
일 예로, 네트워크 연결된 무선 전력 통신 장치는 제2 통신 모듈(1130)을 통해 광고 시그널의 수신 감도 정보를 교환할 수 있다.
제 1 통신모듈(1120)과 제 2통신 모듈(1130)을 구분하여 설명하고 있으나, 동일안 장치구성에서 해당 통신을 수행할 수도 있다.
상기 통신모듈은 해당 네트워크를 이용하여 통신이 가능한 송/수신기를 포함하는 장치구성일 수 있다.
수신 감도 측정 모듈(1140)은 광고 시그널에 대한 수신 감도를 측정할 수 있다. 여기서, 수신 감도는 수신기에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호의 RSSI일 수 있다.
수신 감도 측정 모듈(1140)은 상기 송/수신기에 의해 수신되는 신호의 수신감도를 검출하는 수신신호 검출기를 포함할 수 있다.
메모리(1150)는 무선 전력 전송 장치(1100)의 동작에 필요한 각종 소프트웨어 및 각종 파라메터 설정 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보, 송신기 상태 정보 등이 유지될 수 있다.
제어부(1160)는 무선 전력 송신 장치(1100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(1160)는 광고 시그널의 수신 감도가 기준치 이상인 경우, 무선 파워 전송을 개시하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1160)는 광고 시그널의 수신 감도가 기준치 미만인 경우, 무선 파워 전송을 중단하고, 수신기로부터 수신되는 블루투스 신호만을 모니터링하도록 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 제2 통신 모듈(1120)를 통해 측정된 수신 감도 정보를 네트워크 연결된 다른 무선 전력 송신 장치에 전송하도록 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 제2 통신 모듈(1120)를 통해 다른 무선 전력 송신 장치에 의해 측정된 수신 감도 정보와 내부 측정된 수신 감도 정보를 비교하여 특정 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할지 여부를 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 내부 측정 및 외부 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성할 뿐만 아니라 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치인지 후보 무선 전력 송신 장치인지를 판단할 수도 있다. 제어부(1160)는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 해당 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하도록 제어하고, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호를 모니터링하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1160)는 특정 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 중 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하여 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어진 경우, 송신기 상태 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소정 핸드 오버 요청 메시지를 네트워크 연결된 후보 무선 전력 송신 장치에 전송하도록 제어할 수도 있다. 이때, 핸드 오버 요청 메시지가 수신되는 후보 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 좋은 무선 전력 송신 장치-즉, 타겟 무선 전력 송신 장치-일 수 있다. 특히, 핸드 오버 요청 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 수신기 감지 및 식별을 위한 비콘 신호를 송출하지 않고, 즉시, 전력 전송을 개시할 수 있다.
또한, 핸드 오버 요청 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 전력 전송이 개시되면, 핸드 오버가 완료되었음을 지시하는 소정 핸드 오버 완료 메시지를 핸드 오버 요청 메시지를 송신한 무선 전력 송신 장치에 전송할 수도 있다. 연이어, 핸드 오버 완료 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송을 중단하고, 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부(1160)는 무선 전력 수신 장치 별 전력 전송 효율을 모니터링할 수도 있다. 만약, 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지는 경우, 제어부(1160)는 해당 후보 무선 전력 송신 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수도 있다. 여기서, 전력 전송 효율은 무선 전력 수신 장치에 의해 측정된 후 제1 통신 모듈을 통해 수신될 수 있다.
다른 일 예로, 전력 전송 효율은 송신단에서의 전송 파워 세기 정보와 수신단에서의 수신 파워 세기 정보에 기반하여 제어부(1160)가 산출할 수도 있다. 여기서, 수신단에서의 수신 파워 세기 정보는 수신기 상태 정보에 포함되어 제1 통신 모듈(1120)을 통해 수신될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
본 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 전자기 공진 방식으로 무선 전력을 송출하고, 블루투스 통신을 통해 무선 전력 수신 장치와 상태 정보를 교환할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치는 네트워크를 통해 다른 무선 전력 송신 장치와 연동될 수 있다.
도 12를 참조하면, 무선 전력 송신 장치는 전원이 인가되면, 자동으로 블루투스 기능이 활성화될 수 있다(S1201).
무선 전력 송신 장치는 공진 주파수 대역을 이용하여 무선 전력 수신 장치의 존재 여부 및 식별을 위한 비콘 신호를 출력하고, 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다(S1203 내지 S1205). 여기서, 상향 링크는 무선 전력 수신 장치로부터 무선 전력 송신 장치로의 신호 전송 방향을 의미한다. 반대로, 하향 링크는 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력 수신 장치로의 신호 전송 방향을 의미한다.
무선 전력 송신 장치는 상향 링크 블루투스 신호-즉, 광고 시그널-이 감지되면, 상향 링크 블루투스 신호에 대한 수신 감도를 측정할 수 있다(S1207). 여기서, 수신 감도는 상향 링크 블루투스 신호의 RSSI일 수 있다.
무선 전력 송신 장치는 네트워크 연결된 타 무선 전력 송신 장치에 의해 측정된 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도 정보를 수신할 수 있다(S1209).
무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치 별 내부 측정된 수신 감도 및 외부 수신된 수신 감도에 기반하여 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 서빙 무선 전력 송신 장치 및 후보 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다(S1211).
무선 전력 송신 장치는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치이면, 해당 무선 전력 수신 장치와의 블루투스 통신을 연결하고, 연결된 블루투스 통신을 통해 상태 정보를 교환하고, 해당 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력을 전송하여 충전을 수행할 수 있다(S1215 내지 S1217). 이때, 무선 전력 송신 장치는 수신기 상태 정보에 기반하여 전력 제어를 수행할 수 있다.
상기한 1213 단계에 있어서, 무선 전력 송신 장치는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 확인되면, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치인지를 확인할 수 있다(S1219).
상기 1219 단계의 확인 결과, 후보 무선 전력 송신 장치이면, 무선 전력 송신 장치는 상기한 1205 단계로 회귀하여 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
상기 1219 단계의 확인 결과, 후보 무선 전력 송신 장치에 해당되지 않으면, 무선 전력 송신 장치는 소정 시간 동안 Sleep한 후(S1221), 상기한 1203 단계로 회귀하여 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 출력할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 핸드 오버 수행 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
상세하게, 도 13은 서빙 무선 전력 송신 장치가 해당 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 전송하여 충전을 수행하는 동안, 핸드 오버가 필요한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 핸드 오버를 수행하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로의 충전 수행 중 전력 전송 효율이 소정 기준치 이하로 떨어지는지를 모니터링할 수 있다(S1301 내지 S1303).
이하에서는 무선 전력 전송에서의 전력 전송 효율에 대해 간단히 설명하기로 한다.
무선 전력 전송에서 품질 지수(Quality Factor)와 결합계수(Coupling Coefficient)는 중요한 의미를 가질 수 있다. 즉, 전력 전송 효율은 품질 지수 및 결합계수 각각과 비례 관계를 가질 수 있다. 따라서, 품질 지수 및 결합계수 중 적어도 어느 하나의 값이 커질수록 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 품질 지수는 다음의 식 1로 나타내어질 수 있다.
[식 1]
Q=w*L/R
L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일 자체에서 발생하는 전력 손실량에 해당하는 저항을 의미한다.
품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있고, 품질지수가 클수록 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치간 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 1303 단계의 모니터링 결과, 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다(S1305).
일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 양호하게 측정되는 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
다른 일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 소정 기준치 이상이고, 해당 무선 전력 수신 장치의 요구 전력량을 제공할 수 있는 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
또 다른 일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 소정 기준치 이상이고, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수가 수용 가능한 최대 무선 전력 수신 장치의 개수를 초과하지 않은 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치는 송신기 상태 정보에 기반하여 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수도 있다.
일 예로, 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 좋은 무선 전력 송신 장치가 제1 타겟 무선 전력 송신 장치로 결정되면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 제1 타겟 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량이 해당 무선 전력 수신 장치의 요구 전력량을 만족시킬 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 요구 전력량을 만족시킬 수 없으면, 서빙 무선 전력 수신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 제2 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신 장치는 부족한 전력량을 제2 타겟 무선 전력 송신 장치에 할당할 수 있다. 여기서, 부족한 전력량은 요구 전력량에서 제1 타겟 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량을 차감하여 산출될 수 있다.
타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 소정 핸드 오버 요청 메시지를 해당 타겟 무선 전력 송신 장치에 전송할 수 있다(S1307).
서빙 무선 전력 송신 장치는 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 해당 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단할 수 있다(S1309).
연이어, 서빙 무선 전력 송신 장치는 블루투스 신호의 수신 감도에 기반하여 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(S1311).
판단 결과, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함되는 경우, 서빙 무선 전력 송신 장치는 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다(S1313). 이때, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트에 추가되고, 타겟 무선 전력 송신 장치는 새로운 서빙 무선 전력 송신 장치가 될 수 있다.
상기한 1311 단계의 판단 결과, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함되지 않는 경우, 소정 시간 동안 Sleep한 후 공진 주파수 대역을 이용한 비콘 신호를 출력할 수 있다(S1315).
이상의 도 13에서는 충전 중 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수도 있음을 주의해야 한다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 무선 충전 기술에 관한 것으로서, 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (30)

  1. 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법에 있어서,
    전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계;
    공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계;
    무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계;
    네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력의 전송이 가능한 것으로 결정되면, 상기 공진 주파수 대역을 통해 상기 무선 전력을 전송하는, 무선 전력 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 중 상기 제1 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 중 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보는 상기 블루투스 신호에 대한 수신 감도 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력량 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 상태 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 상기 무선 전력 수신 장치를 위한 인증 및 보안 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응되는 인접 및/또는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 할당된 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 통신 접속 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 핸드 오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 타켓 무선 전력 송신 장치가 상기 비콘 신호를 송출하지 않고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 개시하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 제어 방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 상기 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는, 무선 전력 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 복수의 상기 타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 상기 결정된 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치가 상기 무선 전력 수신 장치에 동시에 상기 무선 전력을 공급하도록 제어하는, 무선 전력 제어 방법.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 제어 방법.
  12. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 네트워크 연결된 적어도 하나의 무선 전력 송신 장치로부터 송신기 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 송신기 상태 정보에 기반하여 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치 별 상기 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워량이 결정되는, 무선 전력 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  15. 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키고, 공진 주파수 대역을 통해 비콘신호를 송출하고, 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 상기 수신 감도에 관한 정보를 네트워크를 통해 상호 교환하는 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치; 및
    상기 비콘 신호가 감지되면, 상기 광고 시그널을 브로드캐스팅하는 무선 전력 수신 장치
    를 포함하되, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 여부를 판단하는, 무선 전력 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비콘 신호 및 상기 블루투스 신호는 서로 다른 주파수 대역을 통해 송수신되는, 무선 전력 제어 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 네트워크는 유선 또는 무선 IP 통신 네트워크인, 무선 전력 제어 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 적어도 하나의 후보 무선 전력 송신 장치를 식별하고, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 상기 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하인 것으로 확인되면, 적어도 하나의 상기 후보 무선 전력 송신 장치 중 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후, 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 제어 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하인 것으로 확인되면, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 제어 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는, 무선 전력 제어 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 제어 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 제어 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 네트워크를 통해 송신기 상태 정보를 교환하되, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 시스템.
  24. 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호 및 무선 전력을 송출하는 파워 전송 모듈;
    무선 전력 수신 장치에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호를 감지하는 제1 통신 모듈;
    상기 감지된 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하는 수신 감도 측정 모듈; 및
    네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 상기 측정된 수신 감도에 대한 정보를 교환하는 제2 통신 모듈
    을 포함하되, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 송신 여부를 판단하는, 무선 전력 송신 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 수신하되, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 교환하는, 무선 전력 송신 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 송신기 상태 정보를 교환하는, 무선 전력 송신 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 미리 생성된 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 전송 장치를 결정한 후, 결정된 상기 타겟 무선 전력 전송 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 송신 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 전송 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 교환된 수신 감도에 관한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는, 무선 전력 송신 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 송신 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 송신 장치.
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