WO2023096385A1 - 다중 전원 구조를 갖는 조리기기 - Google Patents

다중 전원 구조를 갖는 조리기기 Download PDF

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박남주
이태호
김용욱
주정석
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    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/06—Cook-top or cookware capable of communicating with each other

Definitions

  • One embodiment of the present disclosure relates to a method of achieving fast operation of a cooking appliance and minimizing stabilization time of power by using a multi-power structure in the cooking appliance.
  • Small devices such as a smart kettle, a wireless power-driven coffee machine, and a wireless power-driven pot are composed of a body unit and a station for wirelessly supplying power to the lower portion of the body unit.
  • SMPS switched mode power supply
  • a cooking appliance driven by multiple power sources includes: a wireless power transmitter including a transmission coil that wirelessly transmits power; and a pickup coil that wirelessly receives power from the transmission coil, a rectifier that rectifies the power received from the pickup coil, a first capacitor that charges power from the rectifier to activate the communication unit, and charges power from the rectifier to activate the control unit.
  • a wireless power transmitter including a transmission coil that wirelessly transmits power
  • a pickup coil that wirelessly receives power from the transmission coil
  • a rectifier that rectifies the power received from the pickup coil
  • a first capacitor that charges power from the rectifier to activate the communication unit
  • charges power from the rectifier to activate the control unit includes: a wireless power transmitter including a transmission coil that wirelessly transmits power; and a pickup coil that wirelessly receives power from the transmission coil, a rectifier that rectifies the power received from the pickup coil, a first capacitor that charges power from the rectifier to activate the communication unit, and charges power from the rectifier to activate the control unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a cooking system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram of a cooking appliance communication unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3A is a block diagram of a station according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3B is a block diagram of a station according to an embodiment of the present disclosure.
  • 4a, 4b, 4c, 4d and 4e are diagrams for explaining types of cooking appliances according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a block diagram of a PCB of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8A is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • 8B is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of driving a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • a cooking device when the receiver uses a single power source in a cooking appliance driven by wireless power, since power stabilization takes a long time, the user cannot use the cooking appliance during the power stabilization time and cooks during the power stabilization time. Since device information cannot be checked, a cooking device can be provided that allows a user to check minimum information about the cooking device through quick power stabilization of the communication unit by employing a multi-power structure in the receiver of the cooking device.
  • a cooking appliance includes a controller configured to control an operation of the cooking appliance after being activated, a communication unit configured to transmit data to a wireless power transmitter after being activated, and power wirelessly from a transmission coil of the wireless power transmitter.
  • a pickup coil for receiving the power received from the pickup coil, a rectifier for rectifying the AC current corresponding to the power received from the pickup coil into DC current, a first capacitor for charging the DC current rectified from the rectifier to activate the communication unit before activating the control unit, and a first capacitor A second capacitor having a larger capacitance and charging the DC current rectified from the rectification unit to activate the control unit, wherein the communication unit transmits predetermined data to the wireless power transmission device based on the activation of the communication unit prior to activation of the control unit. send.
  • the cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure further includes a first switch connecting the first capacitor and the second capacitor.
  • the first switch is a diode
  • the positive (+) pole of the second capacitor is connected to the anode of the diode
  • the positive (+) pole of the first capacitor is connected to the cathode of the diode .
  • the first switch is a transistor
  • the positive (+) pole of the second capacitor is connected to the collector of the transistor
  • the positive (+) pole of the first capacitor is connected to the emitter of the transistor. do.
  • control unit turns on the transistor after a predetermined time elapses after wirelessly receiving power through the pickup coil.
  • the predetermined time is characterized in that the charging of the second capacitor is completed.
  • control unit turns off a switch connected between the rectification unit and the first capacitor after a predetermined time has elapsed.
  • the controller controls on/off of a switch connecting the rectifier and the first capacitor according to the charge amount of the second capacitor.
  • predetermined data is transmitted to the wireless power transmitter based on activation of the communication unit.
  • the predetermined data includes at least one of identification information of the cooking appliance, a welcome message when the cooking appliance is turned on, and state information of the cooking appliance, wherein the identification information of the cooking appliance is the MAC address of the cooking appliance. (Mac address), model name, type information, manufacturer information, serial number, and at least one of manufacturing year and month.
  • the switch connecting the rectifier and the second capacitor is turned off until activation of the communication unit is completed.
  • a switch connecting the rectifier and the second capacitor is turned on based on completion of activation of the communication unit.
  • the cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure further includes an output interface using the power of the second capacitor.
  • a cooking appliance includes an output interface displaying information; and a third capacitor charging power from the rectifier to activate the output interface, wherein the third capacitor has a larger capacitance than the second capacitor.
  • the cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure further includes a second switch connecting the second capacitor and the third capacitor.
  • the first switch is turned on when the control unit is activated, and the second switch is turned on when the output interface is activated.
  • the switch connecting the first capacitor and the rectifier is turned off based on turning on the first switch, and the switch connecting the second capacitor and the rectifier turns the second switch.
  • the switch connecting the second capacitor and the rectifier is turned on, and when the voltage across the second capacitor is lower than a predetermined value, the first capacitor and the rectifier are turned off.
  • the switch connecting is turned on.
  • the cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure is heated by eddy current generated in the cooking appliance by magnetic induction of the wireless power transmission device, or the cooking appliance is a receiving coil that wirelessly receives power from the transmission coil of the wireless power transmission device. It is characterized by generating power through.
  • the cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure further includes a temperature sensor for sensing the temperature of food in the cooking appliance.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a cooking system according to an embodiment of the present disclosure.
  • a cooking system 100 may include a cooking appliance 1000 and a station 2000 .
  • the cooking system 100 may be implemented with more components than those shown, or the cooking system 100 may be implemented with fewer components.
  • the cooking system 100 may be implemented as a cooking appliance 1000, a station 2000, and a server device (not shown).
  • the cooking appliance 1000 may be referred to as a receiver, home appliance, or home appliance, and these terms may be used interchangeably or interchangeably.
  • Station 2000 may include a heating device.
  • the cooking appliance 1000 may be a home appliance sold independently or may be a home appliance sold together with the station 2000.
  • the cooking appliance 1000 illustrates a smart kettle as an example.
  • the cooking appliance 1000 may be a device for heating contents inside.
  • the cooking appliance 1000 may include a teapot, a coffee pot, a pot, a frying pan, a steamer, etc. in addition to a smart kettle, but is not limited thereto no.
  • the cooking appliance 1000 may be induction heated by the station 2000 and may be various types of containers having magnetism capable of communicating with the station 2000 .
  • Contents in the cooking appliance 1000 may be liquids such as water, tea, coffee, soup, juice, wine, etc., or solids such as butter, but are not limited thereto.
  • a case in which the cooking appliance 1000 is a smart kettle will be described as a main example.
  • the cooking appliance 1000 may wirelessly receive power from the station 2000 using electromagnetic induction. Accordingly, the cooking appliance 1000 according to an embodiment of the present disclosure may not include a power line connected to a power outlet.
  • the cooking appliance 1000 may be an induction heating (IH) type cooking appliance (see 1000a and 1000b-1 in FIG. 4a), or a heater type cooking appliance (FIG. 4a). (see 1000b-2 of)).
  • IH induction heating
  • IH is a method of heating a metal object using electromagnetic induction. For example, when alternating current is supplied to a working coil of the station 2000, a temporally varying magnetic field is induced inside the working coil. The magnetic field generated by the working coil passes through the bottom of the cooking appliance 1000 .
  • a temporally varying magnetic field passes through a metal (eg, iron, steel nickel, or various types of alloys) included in the bottom of the cooking appliance 1000
  • a current rotating around the magnetic field is generated in the metal.
  • a rotating current is called an eddy current
  • a phenomenon in which current is induced by a magnetic field that changes with time is called an electromagnetic induction phenomenon.
  • IH induction heating
  • the heater-type cooking appliance may include a heater and a receiving coil for driving the heater.
  • the receiving coil of the heater-type cooking appliance may wirelessly receive power from the operating coil (hereinafter, also referred to as a transmitting coil) of the station 2000 through a magnetic induction method.
  • the magnetic induction method transfers energy by applying a magnetic field formed by a current flowing in a transmitting coil to a receiving coil.
  • the heater method is also called a 'power reception method' in that power is wirelessly received from the transmission coil of the station 2000.
  • the heater type cooking appliance may also be referred to as a power receiving type cooking appliance.
  • the power receiving type cooking device may be a heating cooking device that drives a heater adjacent to the receiving coil, or may be a coffee dripper that drives a heater with a considerable distance (eg, 15 cm) from the receiving coil, or a receiving coil. It may be a device such as a blender that drives a motor through
  • a power receiving type device (home appliance) corresponding to a heater type cooking appliance may include a battery, and in this case, the battery receives power wirelessly and is charged through a receiving coil.
  • the type of the cooking appliance 1000 will be described in more detail later with reference to FIGS. 4A to 4E.
  • the cooking appliance 1000 may include a communication unit 1200 capable of communicating with the station 2000 and/or an external device.
  • the station 2000 may display information received through the communication unit 1200 of the cooking appliance 1000 on the display unit 2510 . 2 will be referred to for a detailed description of the communication unit 1200 .
  • FIG. 2 is a block diagram of a communication unit of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 may communicate with the station 2000 or the server device through the communication unit 1200 .
  • the communication unit 1200 may include a processor 1210, a communication unit memory 1220, a short-range wireless communication interface 1230, and/or a long-range communication interface 1240.
  • the processor 1210 controls the communication unit memory 1220, the short-range communication unit 1230, and the mobile communication unit 1240 of the communication unit 1200 so that simple data transmission and reception is performed with the station 2000 when the power of the communication unit 1200 is established. will play a role According to one embodiment of the present disclosure, when the power of a control unit (not shown) responsible for overall control of the cooking system 100 is established, the processor 1210 may transfer the control right of the cooking system 100 to the control unit.
  • the processor 1210 is responsible for arithmetic processing and functions for controlling other peripheral devices or units. Depending on the required performance and specifications, the processor 1210 is either a CPU, a micro controller unit (MCU), or a microprocessor. can consist of one.
  • the communication unit memory 1220 may store programs for processing and control of the processor 1210, and may store predetermined data communicated with the station 2000 (eg, identification information of the cooking appliance 1000, cooking appliance 1000). When first turned on, a welcome message, state information of the cooking appliance 1000, etc.) may be stored.
  • the identification information of the cooking appliance 1000 is unique information for identifying the cooking appliance 1000, such as a Mac address, a model name of the cooking appliance 1000, and device type information (eg, IH type or heater type). , manufacturer information (eg, Manufacture ID), a serial number, and at least one of manufacturing year and month (or manufacturing year and month date), but is not limited thereto.
  • identification information of the cooking appliance 1000 may be expressed as a series of identification numbers or a combination of numbers and alphabets.
  • the welcome message may be, for example, text information 'welcome', or include the user's name when the user's name (eg, David) is registered in the cooking appliance 1000. message - "Welcome! David".
  • the status information of the cooking appliance 1000 determines whether the control power of the cooking appliance 1000 has not yet been established, or if the cooking appliance 1000 is a cooking appliance, whether preparation for cooking has been completed, or the current cooking appliance 1000. may include information such as whether or not operation is impossible due to a failure, and such status information may be displayed on the display unit of the station 2000.
  • At least one of the predetermined data stored in the communication unit memory 1220 may be transmitted to the station 2000 under the control of the processor 1210 .
  • the communication unit memory 1220 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (RAM, Random Access Memory) SRAM (Static Random Access Memory), ROM (ROM, Read-Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium.
  • RAM Random Access Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • EPROM Erasable Programmable Read-Only Memory
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory
  • PROM Programmable Read-Only Memory
  • a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium.
  • the short-range communication unit 1230 includes a Bluetooth communication unit, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication unit, a near field communication interface (NFC), a Wi-Fi (WLAN) communication unit, a Zigbee communication unit, and an infrared data association (IrDA) It may include a communication unit, a Wi-Fi Direct (WFD) communication unit, an ultra wideband (UWB) communication unit, an Ant+ communication unit, etc., but is not limited thereto.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • NFC near field communication interface
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Zigbee communication unit Zigbee communication unit
  • IrDA infrared data association
  • the remote communication unit 1240 may be used to communicate with a server device when the cooking appliance 1000 is remotely controlled by a server device (not shown) in an Internet of Things (IoT) environment.
  • the remote communication unit may include the Internet, a computer network (eg, LAN or WAN), and a mobile communication unit.
  • the mobile communication unit may include, but is not limited to, a 3G module, a 4G module, a 5G module, an LTE module, a NB-IoT module, and an LTE-M module.
  • the cooking appliance 1000 may transmit information to the server device through the station 2000 .
  • the cooking appliance 1000 transmits information possessed by the cooking appliance 1000, predetermined information about the cooking appliance 1000, or information acquired during cooking (eg, temperature information of contents, etc.) through short-range wireless communication (for example, it can be transmitted to the station 2000 through Bluetooth, BLE, etc.).
  • the station 2000 may transmit information obtained from the cooking appliance 1000 (eg, content temperature information, etc.) to the server device by accessing the server device through a WLAN (Wi-Fi) communication unit and a remote communication unit (Internet).
  • the server device may provide information obtained from the cooking appliance 1000 received from the station 2000 to the user through a mobile terminal connected to the server device.
  • the cooking appliance 1000 may include a sensor unit, and the sensor unit may include a temperature sensor, an infrared sensor, a proximity sensor, a weight sensor, a geomagnetic sensor, and the like.
  • the temperature of the contents of the cooking appliance 1000 may be monitored through a temperature sensor, and temperature information of the contents may be transmitted to the station 2000 through the communication unit 1200 .
  • the cooking appliance 1000 may transmit temperature information of the contents sensed at regular intervals to the station 2000, and a specific event (eg, upon reception of a request from the station 2000) may occur. In case of occurrence, temperature information of contents may be transmitted to the station 2000 .
  • An infrared sensor and a proximity sensor may be used to determine whether the cooking appliance 1000 is placed in the station 2000, and a weight sensor may be used to sense the weight of contents in the cooking appliance 1000.
  • the weight sensor may also be used to determine the presence or absence of contents in the cooking appliance 1000 .
  • the geomagnetic sensor may be used to sense whether the cooking appliance 1000 is properly placed in the station 2000 .
  • 3A and 3B are block diagrams of stations according to an embodiment of the present disclosure.
  • a station 2000 may include a wireless power transmitter 2100, a processor 2200, and a communication interface 2300.
  • a wireless power transmitter 2100 may include a wireless power transmitter 2100, a processor 2200, and a communication interface 2300.
  • the station 2000 may be implemented with more components than those shown, or the station 2000 may be implemented with fewer components.
  • the station 2000 is a device for wirelessly transmitting power through the wireless power transmitter 2100 to a heating target (eg, the cooking appliance 1000) located on the upper plate using electromagnetic induction.
  • a heating target eg, the cooking appliance 1000
  • can be Station 2000 may be represented as an induction or electric range.
  • the station 2000 may include an operating coil generating a magnetic field for inductively heating the cooking appliance 1000 in the wireless power transmitter 2100 .
  • the cooking appliance 1000 is a heater-type cooking appliance including a receiving coil
  • the working coil may be referred to as a transmitting coil.
  • the station 2000 may include a plurality of operating coils in the wireless power transmitter 2100.
  • the station 2000 may include a plurality of operating coils corresponding to each of the plurality of cooking zones. Also, the station 2000 may include a high-power cooking region in which a first operating coil is provided on the inside and a second operating coil is provided on the outside. A high power cooking zone may include three or more actuating coils.
  • the upper plate of the station 2000 may be made of tempered glass such as ceramic glass so as not to be easily damaged. Also, a guide mark for guiding a cooking zone in which the cooking appliance 1000 should be located may be formed on the upper plate of the station 2000 .
  • the station 2000 may include a communication interface 2300 for communicating with an external device.
  • the station 2000 may communicate with the cooking appliance 1000 or the server device through the communication interface 2300 .
  • the communication interface 2300 of the station 2000 may include a short-range communication unit (eg, NFC communication unit, Bluetooth communication unit, etc.), a long-distance communication unit, and the like.
  • the station 2000 may detect the cooking appliance 1000 positioned on the top plate through the communication interface 2300 .
  • the station 2000 may detect the cooking appliance 1000 positioned on the top plate using NFC communication.
  • the station 2000 receives predetermined data from the cooking appliance 1000 using short-range wireless communication (eg, NFC communication or Bluetooth communication). can do.
  • the predetermined data received from the communication unit 1200 of the cooking appliance 1000 may include at least one of identification information of the cooking appliance 1000, a welcome message when the cooking appliance 1000 is turned on, and status information of the cooking appliance 1000.
  • Identification information of the cooking appliance 1000 may include a MAC address, model name, type information, manufacturer information, serial number, manufacturing year, and the like of the cooking appliance 1000 .
  • the station 2000 is a remote communication unit and provides a cooking appliance (1000) to a user's mobile terminal through device to device (D2D) communication (eg, Wi-Fi Direct (WFD) communication or BLE communication). ) may directly transmit information acquired from.
  • D2D device to device
  • WFD Wi-Fi Direct
  • BLE BLE communication
  • the station 2000 may wirelessly transmit power to the cooking appliance 1000 through the wireless power transmission unit 2100 to cook the contents of the cooking appliance 1000 .
  • Transmitting power wirelessly may mean transferring power using a magnetic field induced in a receiving coil or a metal (eg, iron component) in a magnetic induction method.
  • the station 2000 may generate an eddy current in the cooking appliance 1000 or induce a magnetic field in a receiving coil by flowing current through an operating coil (transmitting coil) to form a magnetic field.
  • a station 2000 includes a wireless power transmission unit 2100, a processor 2200, a communication interface 2300, a sensor unit 2400, and an output interface 2500. ), a user interface 2600, and a memory 2700.
  • the wireless power transmitter 2100 may include a driving unit 2110 and an operating coil 2120, but is not limited thereto.
  • the driving unit 2110 may receive power from an external power source and supply current to the operating coil 2120 according to a driving control signal of the processor 2200 .
  • the driver 2110 may include an EMI (Electro Magnetic Interference) filter 2111, a rectifier circuit 2112, an inverter circuit 2113, a distribution circuit 2114, a current detection circuit 2115, and a drive processor 2116. However, it is not limited thereto.
  • EMI Electro Magnetic Interference
  • the EMI filter 2111 can block high-frequency noise included in AC power supplied from an external power source (ES: External Source) and pass AC voltage and AC current of a predetermined frequency (eg, 50 Hz or 60 Hz). there is.
  • ES External Source
  • a fuse and a relay for blocking overcurrent may be provided between the EMI filter 2111 and the external power source ES.
  • AC power from which high-frequency noise is blocked by the EMI filter 2111 is supplied to the rectifier circuit 2112.
  • the rectifier circuit 2112 may convert AC power into DC power.
  • the rectifier circuit 2112 converts an AC voltage whose magnitude and polarity (positive voltage or negative voltage) change over time to a DC voltage whose magnitude and polarity are constant, and converts an AC voltage whose magnitude and polarity (positive voltage or negative voltage) change over time, and It is possible to convert alternating current of varying magnitude (current of negative or negative current) into direct current having constant magnitude.
  • the rectifier circuit 2112 may include a bridge diode.
  • rectifier circuit 2112 may include four diodes.
  • the bridge diode can convert an AC voltage whose polarity changes over time into a positive voltage whose polarity is constant, and an AC current whose direction changes over time into a positive current whose direction is constant.
  • the rectifier circuit 2112 may include a DC link capacitor.
  • the DC coupling capacitor can convert a positive voltage whose size changes with time into a DC voltage of a constant size.
  • the inverter circuit 2113 may include a switching circuit for supplying or blocking driving current to the working coil 2120 and a resonance circuit generating resonance with the working coil 2120 .
  • the switching circuit may include a first switch and a second switch. The first switch and the second switch may be connected in series between a plus line and a minus line output from the rectifier circuit 2112 . The first switch and the second switch may be turned on or off according to a driving control signal of the driving processor 2116 .
  • the inverter circuit 2113 may control current supplied to the operating coil 2120 .
  • the magnitude and direction of the current flowing through the operating coil 2120 may change according to turning on/off of the first switch and the second switch included in the inverter circuit 2113 .
  • AC current may be supplied to the working coil 2120 .
  • Alternating current in the form of a sine wave is supplied to the operating coil 2120 according to the switching operations of the first switch and the second switch.
  • the longer the switching period of the first switch and the second switch eg, the smaller the switching frequency of the first switch and the second switch
  • the larger the current supplied to the working coil 2120 may be, and the working coil 2120
  • the strength of the output magnetic field (output of the station 2000) may increase.
  • the driving unit 2110 may include a distribution circuit 2114 .
  • the distribution circuit 2114 may include a plurality of switches that pass or block current supplied to the plurality of operation coils 2120, and the plurality of switches are turned on or off according to a distribution control signal of the drive processor 2116. can be turned off.
  • the current sensing circuit 2115 may include a current sensor that measures the current output from the inverter circuit 2113 .
  • the current sensor may transfer an electrical signal corresponding to the measured current value to the driving processor 2116 .
  • the driving processor 2116 may determine a switching frequency (turn-on/turn-off frequency) of a switching circuit included in the inverter circuit 2113 based on the output intensity (power level) of the station 2000 .
  • the driving processor 2116 may generate a driving control signal for turning on/off the switching circuit according to the determined switching frequency.
  • the operating coil 2120 may generate a magnetic field for heating the cooking appliance 1000 .
  • a magnetic field may be induced around the working coil 2120.
  • a current whose size and direction change with time that is, an alternating current
  • a magnetic field whose size and direction change with time may be induced around the working coil 2120.
  • a magnetic field around the working coil 2120 can pass through the top plate made of tempered glass and reach the cooking appliance 1000 placed on the top plate. Due to a magnetic field whose size and direction change with time, an eddy current rotating around the magnetic field may be generated in the cooking appliance 1000, and electrical resistance heat may be generated in the cooking appliance 1000 due to the eddy current. .
  • Electrical resistance heat is heat generated in a resistor when a current flows through it, and is also called Joule heat. The cooking appliance 1000 is heated by the electric resistance heat, and contents inside the cooking appliance 1000 may be heated.
  • an induced current may flow in the receiving coil 1003 of the cooking appliance 1000 while the magnetic field generated by the operating coil 2120 passes through the receiving coil.
  • the cooking appliance 1000 may heat the contents by driving a heater, which is a load 1004, using power generated by the receiving coil 1003.
  • the working coil 2120 may be expressed as a transmitting coil compared to the receiving coil 1003 of the cooking appliance 1000 .
  • the processor 2200 controls the overall operation of the station 2000.
  • the processor 2200 executes programs stored in the memory 2700, thereby providing the wireless power transmission unit 2100, the communication interface 2300, the sensor unit 2400, the output interface 2500, the user interface 2600, and the memory 2700. ) can be controlled.
  • the station 2000 may be equipped with an artificial intelligence (AI) processor.
  • AI artificial intelligence
  • the artificial intelligence (AI) processor may be manufactured in the form of a dedicated hardware chip for artificial intelligence (AI), or manufactured as part of an existing general-purpose processor (eg CPU or application processor) or graphics-only processor (eg GPU). It may also be mounted on the station 2000.
  • the processor 2200 may perform multi-power control of the cooking appliance 1000 employing a multi-power structure of the cooking appliance 1000 .
  • Information on the multi-power control method of the cooking appliance 1000 may be stored in the memory 2700 of the station 2000, may be stored in the memory of the cooking appliance 1000, or may be obtained from an external server device. may be
  • the processor 2200 may control power transmission by the wireless power transmitter 2100 so that the temperature of the contents of the cooking appliance 1000 reaches a target heating temperature. For example, based on receiving temperature information from the cooking appliance 1000 through the communication interface 2300, the processor 2200 may determine whether the temperature of the contents of the cooking appliance 1000 has reached a target heating temperature. there is. When the temperature of the contents of the cooking appliance 1000 reaches the target heating temperature, the processor 2200 may stop power transmission by the wireless power transmitter 2100 . For example, the processor 2200 may control the inverter circuit 2113 to stop supplying driving current to the working coil 2120 .
  • the communication interface 2300 may include a short-distance communication unit 2310 and a long-distance communication unit 2320 .
  • the short-range wireless communication interface is a Bluetooth communication unit, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication unit, a near field communication interface (NFC), a WLAN (Wi-Fi) communication unit, a Zigbee communication unit, an infrared (IrDA) , Infrared Data Association (WFD) communication unit, WFD (Wi-Fi Direct) communication unit, UWB (Ultra Wideband) communication unit, Ant+ communication unit, etc. may be included, but is not limited thereto.
  • the remote communication unit 2320 transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the radio signal may include a voice call signal, a video call signal, or various types of data according to text/multimedia message transmission/reception.
  • the remote communication unit 2320 may include a 3G module, 4G module, 5G module, LTE module, NB-IoT module, LTE-M module, etc., but is not limited thereto.
  • identification information eg, type of cooking appliance, MAC address, model name, etc.
  • identification information eg, type of cooking appliance, MAC address, model name, etc.
  • the communication interface 2300 may receive temperature information of contents measured by the cooking device 1000 from the cooking device 1000 .
  • the sensor unit 2400 may or may not be included according to the function of the station 2000 .
  • the sensor unit 2400 may include various sensors including a temperature sensor 2410, an infrared sensor 2420, a proximity sensor 2430, a weight sensor 2440, and a magnetic sensor 2450.
  • the temperature sensor 2410 may detect the temperature of the cooking appliance 1000 placed on the top plate or the temperature of the top plate.
  • the cooking appliance 1000 is inductively heated by the operating coil 2120 and may be overheated depending on the material. Accordingly, the station 2000 may detect the temperature of the cooking appliance 1000 placed on the top plate or the top plate, and may block the operation of the operating coil 2120 when the cooking appliance 1000 is overheated.
  • a temperature sensor 2410 may be installed adjacent to the actuating coil 2120 . For example, the temperature sensor 2410 may be located at the center of the operating coil 2120 .
  • the temperature sensor 2410 may include a thermistor whose electrical resistance changes according to temperature.
  • the temperature sensor may be a negative temperature coefficient (NTC ) temperature sensor, but is not limited thereto.
  • the temperature sensor may be a positive temperature coefficient (PTC) temperature sensor.
  • the infrared sensor 2420, proximity sensor 2430, weight sensor 2440, and magnetic sensor 2450 may be used to determine whether the cooking appliance 1000 is placed on the station 2000, but is not limited thereto.
  • the output interface 2500 is for outputting an audio signal or a video signal, and may include a display unit 2510 and a sound output unit 2520.
  • the station 2000 may display information related to the cooking appliance 1000 through the display unit 2510 .
  • the station 2000 identifies identification information (eg, electric pot) may be displayed on the display unit 2510.
  • the display unit 2510 may be used as an input device as well as an output device.
  • the display unit 2510 includes a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, a light-emitting diode (LED), an organic light-emitting diode, At least one of a flexible display, a 3D display, and an electrophoretic display may be included. Also, depending on the implementation form of the station 2000, the station 2000 may include two or more display units 2510.
  • the audio output unit 2520 may output audio data received from the communication interface 2300 or stored in the memory 2700 . Also, the sound output unit 2520 may output sound signals related to functions performed by the station 2000 .
  • the sound output unit 2000 may include a speaker, a buzzer, and the like.
  • the output interface 2500 may output at least one of multiple power state information and the current temperature of contents in the cooking appliance 1000 through the display unit 2510 . According to one embodiment of the present disclosure, the output interface 2500 may output the current temperature of the contents in the cooking appliance 1000 as a voice.
  • the output interface 2500 may display identification information of the cooking appliance 1000.
  • the output interface 2500 may display at least one of the type of the cooking appliance 1000, the model name of the cooking appliance 1000, and an icon representing the cooking appliance 1000 on the display unit 2510.
  • the output interface 2500 includes the current power level, operation mode (eg, low noise mode, normal mode, high output mode, etc.), multiple power establishment states (communication unit power establishment complete, control unit power establishment completion, Display unit power is being established, display unit power is established), etc. may be displayed.
  • operation mode eg, low noise mode, normal mode, high output mode, etc.
  • multiple power establishment states communication unit power establishment complete, control unit power establishment completion, Display unit power is being established, display unit power is established, etc. may be displayed.
  • the user interface 2600 is for receiving an input from a user.
  • the user interface 2600 includes a key pad, a dome switch, a touch pad (contact capacitance method, pressure resistive film method, infrared sensing method, surface ultrasonic conduction method, integral tension measurement method, It may be at least one of a piezo effect method, etc.), a jog wheel, and a jog switch, but is not limited thereto.
  • the user interface 2600 may include a voice recognition module.
  • the station 2000 may receive a voice signal, which is an analog signal, through a microphone and convert the voice part into computer-readable text using an Automatic Speech Recognition (ASR) model.
  • ASR Automatic Speech Recognition
  • NLU natural language understanding
  • the ASR model or NLU model may be an artificial intelligence model.
  • the artificial intelligence model can be processed by an artificial intelligence processor designed with a hardware structure specialized for the processing of artificial intelligence models. AI models can be created through learning.
  • An artificial intelligence model may be composed of a plurality of neural network layers. Each of the plurality of neural network layers has a plurality of weight values, and a neural network operation is performed through an operation between an operation result of a previous layer and a plurality of weight values.
  • Linguistic understanding is a technology that recognizes and applies/processes human language/text, and includes natural language processing, machine translation, dialog system, question answering, and voice recognition. /Includes Speech Recognition/Synthesis, etc.
  • the memory 2700 may store programs for processing and control of the processor 2200, and input/output data (eg, identification information of the cooking appliance 1000, temperature control method of the cooking appliance 1000, etc.) information, etc.) may be stored.
  • the memory 2700 may store an artificial intelligence model.
  • the memory 2700 may include a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory, etc.), and RAM.
  • RAM Random Access Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • PROM Programmable Read-Only Memory
  • magnetic memory magnetic disk , an optical disk, and at least one type of storage medium.
  • the station 2000 may operate a web storage or cloud server that performs a storage function on the Internet.
  • 4a, 4b, 4c, 4d and 4e are diagrams for explaining types of cooking appliances according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 may include a first type cooking appliance 1000a, which is a general IH container including a magnetic material (eg, IH metal). ) and a second type cooking appliance 1000b capable of communication.
  • the second type of cooking appliance 1000b capable of communicating with the station 2000 may be defined as a small appliance.
  • the second type cooking appliance 1000b includes a 2-1 type cooking appliance 1000b-1 including IH metal (eg, iron) and a receiving coil 1003. It can be classified as a 2-2 type cooking appliance 1000b-2 including Let's take a look at each type.
  • the first type of cooking appliance 1000a may be induction heated by the station 2000 and may be various types of containers including a magnetic material.
  • the induction heating (IH) has been described in detail with reference to FIG. 1 above.
  • the second type of cooking appliance 1000b may include a pickup coil 1001, a power supply unit 1010, a control unit 1100, a communication unit 1200, an output interface 1300, and a sensor unit 1400.
  • the power supply unit 1010, the control unit 1100, the communication unit 1200, the output interface 1300, and the sensor unit 1400 may be mounted on a printed circuit board 1005 (PCB Printed Circuit Board).
  • the pickup coil 1001 may also be referred to as a 'coil for low power' or 'a low power coil' that generates power for operating the PCB 1005 . When power is supplied to the PCB 1005 through the pickup coil 1001, components mounted on the PCB 1005 may be activated.
  • the power supply unit 1010 when power is supplied to the PCB 1005 through the pickup coil 1001, the power supply unit 1010, the control unit 1100, the communication unit 1200, the output interface 1300, and the sensor unit 1400 are activated. It can be.
  • the PCB 1005 will be described in more detail with reference to FIG. 5 .
  • FIG. 5 is a block diagram of a PCB of a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • the PCB 1005 may include a power supply unit 1010, a control unit 1100, a communication unit 1200, an output interface 1300, and a sensor unit 1400.
  • the power supply unit 1010 receives AC power from the pickup coil 1001 and supplies DC power to the control unit 1100, the communication unit 1200, the output interface 1300, and the sensor unit 1400.
  • a Switched Mode Power Supply can be
  • the power supply unit 1010 supplies AC and DC power in a form other than commercial AC power from the control unit 1100, the communication unit 1200, the output interface 1300, and the sensor unit 1400 as well as other components in the cooking appliance 1000b.
  • An inverter and/or converter may be included to supply this when necessary.
  • the power supply unit 1010 may include a rectifier (rectification circuit) that converts AC power to DC power.
  • the rectifier converts AC voltage, whose magnitude and polarity (positive or negative voltage) change over time, into DC voltage whose magnitude and polarity are constant, and whose magnitude and direction (positive or negative current) change over time.
  • a changing alternating current can be converted into a constant direct current.
  • the rectifier may include a bridge diode.
  • the bridge diode can convert an AC voltage whose polarity changes over time into a positive voltage whose polarity is constant, and an AC current whose direction changes over time into a positive current whose direction is constant.
  • the rectifier may include a DC link capacitor.
  • the DC coupling capacitor can smooth out a positive voltage whose size changes over time to a DC voltage of a constant size.
  • the inverter connected to the DC connection capacitor may generate AC power of various frequencies and sizes required by the cooking appliance 1000b, and the converter may generate DC power of various sizes required by the cooking appliance 1000b. .
  • the controller 1100 may include at least one processor 1110, a memory 1120, and a communication interface 1130.
  • the processor 1110 controls the overall operation of the cooking appliance 1000b.
  • at least one processor included in the controller 1100 may control the power supply unit 1010, the communication unit 1200, the output interface 1300, and the sensor unit 1400.
  • the control unit 1100 may detect a power transmission pattern of power received from the station 2000 through the power supply unit 1010 to identify the current location of the cooking appliance 1000b. For example, the controller 1100 may compare pre-stored power transfer patterns for each cooking area with the detected power transfer pattern, thereby determining which cooking area corresponds to the detected power transfer pattern.
  • the cooking appliance 1000b may further include a voltage sensor for detecting a power transmission pattern.
  • the controller 1100 may control the communication unit 1200 to transmit or receive data.
  • the control unit 1100 may transmit at least one of identification information of the cooking appliance 1000b, location information of the cooking appliance 1000b, and communication connection information of the cooking appliance 1000b to the station 2000 through a communication unit ( 1200) can be controlled.
  • the controller 1100 may control the sensor unit 1400.
  • the sensor unit 1400 may include various sensors, such as a temperature sensor 1410, an infrared sensor 1420, a proximity sensor 1430, a weight sensor 1440, and a geomagnetic sensor 1450. It can, but is not limited to this.
  • the control unit 1100 may control the temperature sensor 1410 to measure the temperature of the contents of the cooking appliance 1000b and transmit the measurement result to the control unit 1100 .
  • the controller 1100 may control the temperature sensor 1410 to monitor the temperature of the contents at regular intervals.
  • the control unit 1100 may control the communication unit 1200 to transmit temperature information of contents to the station 2000 through short-range wireless communication.
  • the cooking appliance 1000a may not include the sensor unit 1400.
  • the processor 1110 of the controller 1100 may control the switching element of the cooking appliance 1000b.
  • the processor 1010 may control the communication interface 1130 and the communication unit 1200 to transmit or receive data.
  • the processor 1110 may control the output interface 1300 to output information.
  • the communication interface 1130 includes the cooking appliance 1000b and the station 2000, the cooking appliance 1000b and a server device (not shown), the cooking appliance 1000b and a mobile terminal (not shown), and the cooking appliance 1000b and It may include one or more components that enable communication between different home appliances.
  • the communication interface 1130 may include a short-distance communication unit and a long-distance communication unit.
  • the communication unit 1200 may replace all functions of the communication interface 1130, and thus, the communication interface 1130 may be omitted from the control unit 1100.
  • the communication interface 1130 includes a short-range wireless communication unit 1510, a Bluetooth communication unit, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication unit, a Near Field Communication unit, a WLAN (Wi-Fi) communication unit, and a ZigBee ( It may include a Zigbee) communication unit, an infrared data association (IrDA) communication unit, a Wi-Fi Direct (WFD) communication unit, an ultra wideband (UWB) communication unit, an Ant+ communication unit, etc., but is not limited thereto.
  • the remote communication unit may be used to communicate with a server device when the cooking appliance 1000b is remotely controlled by a server device (not shown) in an Internet of Things (IoT) environment.
  • IoT Internet of Things
  • the remote communication unit may include the Internet, a computer network (eg, LAN or WAN), and a mobile communication unit.
  • the mobile communication unit may include, but is not limited to, a 3G module, a 4G module, a 5G module, an LTE module, a NB-IoT module, and an LTE-M module.
  • the cooking appliance 1000a may replace the communication interface 1130 with the communication unit 1200 and use it.
  • Program commands for operating the cooking appliance 1000b, information on the cooking appliance 1000b, and cooking information may be stored in the memory 1120 .
  • the memory 1120 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (RAM, Random Access Memory) SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), magnetic memory, magnetic disk , an optical disk, and at least one type of storage medium.
  • Programs stored in the memory 1120 may be classified into a plurality of modules according to their functions. At least one artificial intelligence model may be stored in the memory 1120 .
  • Power to the communication unit 1200 may be established prior to the control unit 1100 , the output interface 1300 , and the sensor unit 1400 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking stored in the communication unit memory 1220 is controlled by the processor 1210 in the communication unit 1200.
  • Information of the device 1000b may be transmitted to the station 2000 .
  • the processor 1210 may transfer the control right of the cooking appliance 1000b to the controller 1100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 1110 of the controller 1100 controls the overall operation of the cooking appliance 1000b through the transferred control right.
  • the processor 1210 performs control operations required for the cooking appliance 1000b until the power of the control unit 1100 is established, and when the power of the control unit 1100 is established, the processor 1210 of the control unit 1100 ) and the processor 1210 of the communication unit 1200 may each control the cooking appliance 1000b by dividing roles.
  • the communication unit 1200 includes one or more devices that enable communication between the cooking appliance 1000b and the station 2000, between the cooking appliance 1000b and a server device (not shown), or between the cooking appliance 1000b and a mobile terminal (not shown). components may be included.
  • the communication unit 1200 may include a short-distance communication unit and a long-distance communication unit.
  • the short-range wireless communication unit includes a Bluetooth communication unit, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication unit, a Near Field Communication unit (NFC), a WLAN (Wi-Fi) communication unit, a Zigbee communication unit, and an infrared (IrDA) , infrared data association (WFD) communication unit, WFD (Wi-Fi Direct) communication unit, UWB (ultra wideband) communication unit, Ant+ communication unit, etc. may be included, but is not limited thereto.
  • the remote communication unit may be used to communicate with a server device when the cooking appliance 1000b is remotely controlled by a server device (not shown) in an Internet of Things (IoT) environment.
  • IoT Internet of Things
  • the remote communication unit may include the Internet, a computer network (eg, LAN or WAN), and a mobile communication unit.
  • the mobile communication unit may include, but is not limited to, a 3G module, a 4G module, a 5G module, an LTE module, a NB-IoT module, and an LTE-M module.
  • the cooking appliance 1000b may transmit information to the server device through the station 2000 .
  • the cooking appliance 1000b transmits information acquired from the cooking appliance 1000b (eg, temperature information of contents, device information of the cooking appliance, date of manufacture, serial number, etc.) through short-range wireless communication (eg, Bluetooth, BLE). etc.) to the station 2000.
  • the station 2000 accesses the server device through a WLAN (Wi-Fi) communication unit and a remote communication unit (Internet), thereby obtaining information from the cooking appliance 1000b (eg, content temperature information, cooking appliance device information, manufacturing date, year, serial number, etc.) to the server device.
  • WLAN Wi-Fi
  • Internet remote communication unit
  • the server device may provide information obtained from the cooking appliance 1000b received from the station 2000 to the user through a mobile terminal connected to the server device.
  • the station 2000 acquires information from the cooking appliance 1000b to the user's mobile terminal through device to device (D2D) communication (eg, Wi-Fi Direct (WFD) communication or BLE communication). You can also transmit information directly.
  • D2D device to device
  • WFD Wi-Fi Direct
  • the output interface 1300 may be in charge of outputting a video signal or an audio signal of the cooking appliance 1000a.
  • the output interface 1300 may include a display unit 1310, a sound output unit 1320, a vibration motor 1330, and the like.
  • the display unit 1310 may be used as an input interface as well as an output interface.
  • the display unit 1310 includes a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, 3 It may include at least one of a 3D display unit and an electrophoretic display unit.
  • the cooking appliance 1000b may include two or more display units according to an implementation form.
  • the audio output unit 1320 may output audio data received through the communication interface 1130 or stored in the memory 1120 .
  • the audio output unit 1320 may output an audio signal related to a function performed by the cooking appliance 1000b (eg, a notification sound, a guide voice, audio data for a target heating temperature, and audio for a current temperature of contents). data, audio data for multiple power states) can be output.
  • the cooking appliance 1000b may not include the sound output unit 1320.
  • the output interface 1300 may further include a lighting device (eg, LED).
  • a lighting device eg, LED
  • the output interface 1300 may display multiple power supply states of the cooking appliance 1000b using an LED lamp.
  • the PCB 1005 may be implemented with more components than those shown, or the PCB 1005 may be implemented with fewer or more components.
  • the communication interface 1130 may be omitted and implemented only with the control unit 1100 and the communication unit 1200.
  • the PCB 1005 may include only the control unit 1100, the communication unit 1200, and the output interface 1300.
  • the cooking appliance 1000b including the PCB 1005 includes a user interface for receiving a user's input, a battery, etc. may include more.
  • the user when the PCB 1005 includes a user interface, the user may set or change the multi-power control method of the cooking appliance 1000b through the user interface.
  • the battery when the cooking appliance 1000b includes a battery, the battery may be used as auxiliary power.
  • the cooking appliance 1000b may continue to operate the cooking appliance 1000b using battery power even if power transmission from the station 2000 is stopped. there is.
  • the battery when the cooking appliance 1000b includes a battery, the battery may be used as auxiliary power.
  • the cooking appliance 1000b may monitor the temperature of contents using battery power even if power transmission from the station 2000 is stopped.
  • the cooking appliance 1000b may transmit a notification to the mobile terminal using battery power or request power transmission from the station 2000 when the temperature of the contents decreases below the critical temperature.
  • the cooking appliance 1000b may be recognized in advance.
  • the battery may include, but is not limited to, a secondary battery (eg, a lithium ion battery, a nickel-cadmium battery, a polymer battery, a nickel-metal hydride battery, etc.), a supercapacitor, and the like.
  • a supercapacitor is a capacitor with a very large capacitance and is called an ultra-capacitor or an ultra-high-capacitance capacitor.
  • the memory may store a program for processing and controlling the processor, and input/output data (eg, power transmission for each cooking area). pattern information, identification information of the cooking appliance 1000b, etc.) may be stored.
  • Memory includes flash memory type, hard disk type, multimedia card micro type, card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (RAM, Among Random Access Memory) SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk It may include at least one type of storage medium. Programs stored in the memory may be classified into a plurality of modules according to their functions. At least one artificial intelligence model may be stored in the memory.
  • the second type cooking appliance 1000b may further include a communication coil 1002 .
  • the communication coil 1002 is a coil for performing short-range wireless communication with the station 2000 .
  • the communication coil 1002 may be an NFC antenna coil for NFC communication.
  • the number of windings of the communication coil 1002 is expressed as one in FIG. 4B, it is not limited thereto.
  • the number of windings of the communication coil 1002 may be plural.
  • the communication coil 1002 may be wound with 5 to 6 turns.
  • An NFC circuit connected to the communication coil 1002 may receive power through the pickup coil 1001 .
  • the second type cooking appliance 1000b includes a 2-1 type cooking appliance 1000b-1 including IH metal (eg, iron) and a receiving coil 1003. It may include a 2-2 type cooking appliance 1000b-2.
  • the 2-1 type cooking appliance 1000b-1 like the first type cooking appliance 1000a, which is a general IH container, eddy current is generated in the IH metal of the cooking appliance 1000b-1, so that the cooking appliance The contents in (1000b-1) can be heated.
  • the 2-1 type cooking appliance 1000b-1 may include a smart kettle, an electric rice cooker (smart pot), etc., but is not limited thereto.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 may further include a receiving coil 1003 and a load 1004 than the 2-1 type cooking appliance 1000b-1.
  • the receiving coil 1003 may be a coil that receives wireless power transmitted from the station 2000 and drives the load 1004 .
  • a magnetic field generated from a current flowing in a transmitting coil of the station 2000 passes through the receiving coil 1003, an induced current flows through the receiving coil 1003 and energy may be supplied to the load 1004.
  • the flow of induced current in the receiving coil 1003 by the magnetic field generated by the transmitting coil may be expressed as the receiving coil 1003 receiving wireless power from the transmitting coil.
  • the receiving coil 1003 may have a concentric circle shape or an elliptical shape, but is not limited thereto. According to an embodiment of the present disclosure, the number of receiving coils 1003 may be plural.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 may include a receiving coil for a warming heater and a receiving coil for a heating heater. At this time, the receiving coil for the heating heater may drive the heating heater, and the receiving coil for the warming heater may drive the warming heater.
  • the pickup coil 1001, the communication coil 1002, and the receiving coil 1003 may be disposed on the same layer.
  • the communication coil 1002 may be disposed at the innermost part
  • the receiving coil 1003 may be disposed in the middle
  • the pickup coil 1001 may be disposed at the outermost part. no.
  • the receiving coil 1003 may be disposed at the innermost part, the pickup coil 1001 may be disposed in the middle, and the communication coil 1002 may be disposed at the outermost part. Also, referring to 420 of FIG. 4C , the receiving coil 1003 may be disposed at the innermost part, the communication coil 1002 may be disposed in the middle, and the pickup coil 1001 may be disposed at the outermost part. Although not shown, according to an embodiment, coils may be arranged in the following order from the innermost.
  • the pickup coil 1001, the communication coil 1002, and the receiving coil 1003 may be arranged in a stacked structure.
  • the load 1004 may include, but is not limited to, a heater, a motor, and the like.
  • the heater is for heating the contents in the 2-2 type cooking appliance 1000b-2.
  • the shape of the heater may vary, and the material of the shell (eg, iron, stainless steel, copper, aluminum, Incoloy, Incotel, etc.) may also vary.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 may include a plurality of heaters.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 may include a warming heater and a heating heater. Warming heaters and heating heaters can produce different levels of heating output. For example, the heating level of the warming heater may be lower than that of the heating heater.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 may further include a resonance capacitor (not shown) between the receiving coil 1003 and the load 1004. At this time, the resonance value may be set differently according to the amount of power required by the load 1004 .
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 includes a switch unit (eg, a relay switch or a semiconductor switch) for turning on/off the operation of the load 1004 (not shown) may be further included.
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 is a heater-applied product (eg, a coffee machine (coffee dripper), a toaster), a motor-applied product (eg, a blender), and the like. It may include, but is not limited to.
  • the first type of cooking appliance 1000a since the first type of cooking appliance 1000a includes IH metal, it can be detected in the IH container detection mode of the station 2000, but the first type of cooking appliance 1000a ) may not be detected in the small appliance detection mode of the station 2000 because communication with the station 2000 is impossible. Since the 2-1 type cooking appliance 1000b-1 includes IH metal, it can be detected in the IH vessel detection mode of the station 2000, and the 2-1 type cooking appliance 1000b-1 is a station Since communication with (2000) is also possible, it can be detected even in the small appliance detection mode of the station (2000).
  • the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 does not contain IH metal, it is not detected in the IH container detection mode of the station 2000, but the 2-2 type cooking appliance 1000b-2 is a station Since it can communicate with (2000), it can be detected in the small appliance detection mode of the station (2000).
  • 4D is a diagram for explaining a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000b-1 shows a kettle as a 2-1 type of cooking appliance heated by an IH method.
  • the cooking appliance 1000b-1 may include a pickup coil 1001 and a communication coil 1002.
  • eddy current is generated in the cooking appliance 1000b-1 by the power induced from the station 2000, and through this, the cooking appliance 1000b-1 is heated.
  • Power capable of driving the PCB 1005 is generated through the pickup coil 1001 .
  • the cooking appliance 1000b-1 and the station 2000 may communicate with each other through the communication coil 1002.
  • 4E is a diagram for explaining a cooking appliance according to an embodiment of the present disclosure.
  • 4E shows a cooking appliance 1000b-2 called a kettle as a 2-2 type of cooking appliance that heats through the receiving coil 1003.
  • the cooking appliance 1000b-2 according to FIG. 4E may further include a receiving coil 1003 and a load 1004 than the IH cooking appliances 1000a and 1000b-1.
  • the pickup coil 1001 and the communication coil 1002 have been described in detail in FIG. 4A.
  • Components included in the PCB 1005 control unit 1100, communication unit 1200, output interface 1300, and sensor unit 1400) have been described in detail with reference to FIG. 1004) and the receiving coil 1003 will be reviewed.
  • the receiving coil 1003 may be a coil that receives wireless power transmitted from the station 2000 and drives a load 1004 that is a heater.
  • a magnetic field generated from a current flowing in a transmitting coil (actuating coil) of the station 2000 passes through the receiving coil 1003, and an induced current flows through the receiving coil 1003 to a load 1004, which is a heater, as a cooking appliance.
  • Energy can be supplied to (1000b-2).
  • the receiving coil 1003 may have a concentric circle shape or an elliptical shape, but is not limited thereto.
  • the load 1004 is for heating the contents in the cooking appliance 1000b-2.
  • the load 1004 operates as a heater, where the shape of the heater may vary, and the material of the sheath (eg, iron, stainless, copper, aluminum, Incoloy, Incotel, etc.) may also vary.
  • the heater-type cooking device 1000b-2 of FIG. 4E is also referred to as a power-receiving-type cooking device.
  • the power-receiving cooking device 1000b-2 is a heating cooking device that drives a heater adjacent to the receiving coil 1003. It may be a cooking device such as a coffee dripper that drives a heater with a considerable distance (eg, 15 cm) from the receiving coil 1003, or a cooking device such as a blender that drives a motor through the receiving coil 1003.
  • the power receiving type cooking appliance 1000b-2 may include a battery, and in this case, the battery receives power wirelessly and is charged through the receiving coil 1003.
  • the cooking appliance 1000b-2 may further include a resonance capacitor between the receiving coil 1003 and the load 1004. At this time, the resonance value may be set differently according to the amount of power required by the load 1004 .
  • the cooking appliance 1000b-2 further includes a switch unit (eg, a relay switch or a semiconductor switch) (not shown) for turning on/off the operation of the load 1004. may also include
  • the receiving coil 1003 and the pickup coil 1001 may wirelessly receive energy from the transmitting coil of the station 2000 through wireless power transmission technology.
  • Wireless power transmission technology is a technology that converts electrical energy into electromagnetic waves and transfers the energy to a load wirelessly without a transmission line.
  • wireless power transmission technology may include a magnetic induction method.
  • the magnetic induction method is a technology in which most of the magnetic field generated from the current flowing in the primary coil passes through the secondary coil and induced current flows through the secondary coil to supply energy to the load.
  • the pickup coil 1001 when the station 2000 continuously or intermittently applies power through a transmission coil, the pickup coil 1001 generates power of about 10 W and the receiving coil 1003 can receive and drive power of about 1000 W. there is.
  • the receiving coil 1003 is a 'high power coil' and the pickup coil 1001 is a 'low power coil'.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • a home appliance using multiple power sources may be the cooking appliance 1000 .
  • the cooking appliance 1000 includes a pickup coil 1001 that wirelessly receives power from the transmission coil of the station 2000, a rectifier 1500 that rectifies alternating current of the pickup coil 1001 into direct current, and smooths the output of the rectifier 1500.
  • the cooking appliance 1000 is a control power supply unit that receives the output of the rectifier 1500 and supplies voltage to the second capacitor 1170 having a higher capacity than the first capacitor 1270 in order to stabilize and establish the power of the control unit 1100. (1150).
  • the power supply unit 1250 of the communication unit and the power supply unit 1150 of the control unit may be configured with any one of a regulator, an analog relay circuit, or a buck converter that is a step-down converter. Since the power supply unit 1250 of the communication unit only needs to drive the communication unit 1200, it is sufficient to have a supply capability capable of supplying only a low power of several tens of milliwatts. According to an embodiment, when the controller 1100 drives the processor 1110 of the controller 1100, power of 0.5W to 200W may be required according to design specifications. When the cooking appliance 1000 drives the control unit 1100 and the output interface 1300 together, hundreds of W of power will be required.
  • the communication unit 1200 When power is received wirelessly from the pickup coil 1001, the received power is rectified through the rectifier 1500, and the first capacitor 1270, which is a relatively low-capacity capacitor, is charged faster than the second capacitor 1170. Since this can be completed, the communication unit 1200 achieves power stabilization within a faster time than the control unit 1100 - about 100 ms. When power stabilization is achieved, the communication unit 1200 transmits predetermined data to the station 2000 - identification information of the cooking appliance 1000 as a home appliance, a welcome message when the cooking appliance 1000 is turned on, and state information of the cooking appliance 1000. At least one - can be transmitted.
  • the control unit 1100 is activated at a relatively late time compared to the communication unit 1200 because power is stabilized as the charging of the second capacitor 1170 having a relatively larger capacity than the first capacitor 1270 is completed.
  • the controller 1100 performs overall control of the cooking appliance 1000 through the processor 1110 .
  • FIG. 7 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources of FIG. 7 further includes a first switch (SW1, 1600) connecting the first capacitor 1270 and the second capacitor 1170. can do.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources according to FIG. 7 operates as in FIG. 6 .
  • the power established by the second capacitor 1170 is shared by the communication unit 1200 and the control unit 1100 through the first switch 1600 and together can be used
  • the first switch 1600 may be a diode 1601 or a transistor 1603, but is not limited thereto, and any electrical device that can be used as a switch - for example, an FET (Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), etc. - may also be used as the first switch 1600 .
  • FET Field Effect Transistor
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the positive (+) pole of the second capacitor 1170 is the anode of the diode 1610
  • the positive (+) pole of the first capacitor 1270 is the diode 1601 are respectively connected to the cathodes.
  • the power of the second capacitor 1170 can be shared by the communication unit 1200 and the control unit 1100 through the first switch 1600 .
  • the positive (+) pole of the second capacitor 1170 is the collector of the transistor 1603, and the positive (+) pole of the first capacitor 1270 is the transistor ( 1603) are respectively connected to the emitters.
  • the power of the second capacitor 1170 may be shared between the communication unit 1200 and the control unit 1100 through the transistor 1603 serving as the first switch 1600 .
  • the control unit 1100 is configured to allow the cooking appliance 1000 to wirelessly receive power through the pickup coil 1001 so that power of the control unit 1100 is stabilized through the second capacitor 1170. After a predetermined amount of time including time has elapsed, the transistor 1603 is turned on so that the control unit 1100 can share power with the communication unit 1200 .
  • the predetermined time may be a time when the second capacitor 1170 is completely charged or a time when the second capacitor 1170 is charged by a predetermined amount.
  • FIG. 8A is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources according to FIG. 8A includes a communicator switch (SW2, 1620) between the rectifier 1500 (or rectifier capacitor 1510) and the communicator power supply 1250. may optionally be included.
  • SW2, 1620 communicator switch
  • the control unit 1100 turns on the transistor 1603 as a predetermined time elapses and the control unit 1100 shares power with the communication unit 1200, the communication unit connected between the rectification unit 1500 and the first capacitor 1270 By turning off the switch 1620, the communication unit 1200 no longer receives power from the rectifier 1500 but receives power through the second capacitor 1170. In this case, since the power supply unit 1250 of the communication unit does not have to operate anymore, power consumed by the power supply unit 1250 of the communication unit can be saved.
  • the control unit 1100 operates the rectifying unit 1500 or the rectifying unit capacitor 1510 and the communication unit power unit 1250 according to the charge amount of the second capacitor 1170 - ultimately the first capacitor 1270 - It is possible to control the opening/closing (on/off) of the communication unit switch 1620 connecting the . That is, when the amount of charge in the second capacitor 1170 falls below a predetermined threshold value determined to be inappropriate for supplying power to both the communication unit 1200 and the control unit 1100, the controller 1100 By turning on the switch 1620 of the communication unit, the power supply unit 1250 of the communication unit can receive power directly from the rectification unit 1500 . According to an embodiment, the control unit 1100 may concurrently control turning off the switch of the transistor 1603 .
  • the control unit 1100 supplies power to the communication unit 1200 and the control unit 1100 by the amount of charge of the second capacitor 1170.
  • the controller 1100 may be connected to the battery when it falls below a predetermined threshold value that is determined to be inappropriate for processing.
  • the communication unit switch 1620 may be composed of a transistor, but is not limited thereto, and any electrical device that can be used as a switch - for example, FET (Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ), etc. - can also be used as the communication unit switch 1620.
  • FET Field Effect Transistor
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the output interface 1300 of the cooking appliance 1000 according to FIG. 8A may also receive power through the second capacitor 1170 together with the control unit 1100 .
  • the capacitance capacity of the second capacitor 1170 needs to have a larger capacitance than when power is supplied only to the control unit 1100 .
  • 8B is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • a first diode 1601 is connected between the second capacitor 1170 and the first capacitor 1270, and the rectifier 1500 ) (or the rectifying unit capacitor 1510) and the communication unit power supply unit 1250, the communication unit switch (SW2, 1620) is connected.
  • the communication unit 1200 shares and uses the stabilized power of the control unit 1100 as power of the communication unit 1200 .
  • the control unit 1100 turns off the communication unit switch 1620 connected between the rectification unit 1500 and the first capacitor 1270 based on the power establishment of the control unit 1100 so that the communication unit 1200 is no longer a rectification unit ( It is possible to receive power through the second capacitor 1170 without receiving power supply from 1500 . In this case, since the power supply unit 1250 of the communication unit does not have to operate any longer, power consumed by the power supply unit 1250 of the communication unit can be saved.
  • the control unit 1100 operates the rectifying unit 1500 or the rectifying unit capacitor 1510 and the communication unit power unit 1250 according to the charge amount of the second capacitor 1170 - ultimately the first capacitor 1270 - It is possible to control the opening/closing (on/off) of the communication unit switch 1620 connecting the .
  • the control unit 1100 switches the communication unit By turning on 1620, the power supply unit 1250 of the communication unit can receive power directly from the rectification unit 1500.
  • the output interface 1300 of the cooking appliance 1000 according to FIG. 8B may receive power through the second capacitor 1170 along with the control unit 1100 .
  • the capacitance capacity of the second capacitor 1170 needs to have a larger capacitance than when power is supplied only to the control unit 1100 .
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 may include a controller switch SW3 or 1630 between the rectifier 1500 (or rectifier capacitor 1510) and the controller power supply 1150.
  • control switch 1630 is maintained in an off state until the power of the communication unit 1200 is stabilized, so that the power generated from the pickup coil 1001 can be fully used for stabilizing the power of the communication unit 1200. there is.
  • control switch 1630 When the power of the communication unit 1200 quickly stabilizes, the control switch 1630 is turned on to activate the control unit 1100 based on the activation of the communication unit 1200 (power stabilization).
  • the processor 1210 of the communication unit 1200 may control opening and closing of the controller switch 1630 before the controller 1100 is activated.
  • the controller switch 1630 may be configured of a transistor, but is not limited thereto, and any electrical device that can be used as a switch - for example, a field effect transistor (FET) or an insulated IGBT (IGBT) Gate Bipolar Transistor) can also be used as the controller switch 1630.
  • FET field effect transistor
  • IGBT insulated IGBT
  • GBT Gate Bipolar Transistor
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a cooking appliance 1000 using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the output interface 1300 can use the power supplied to the controller 1100 together. there is.
  • the output interface 1300 can drive the display unit 1310, the sound output unit 1320, and/or the vibration motor 1330 through power supplied from the second capacitor 1170 shared with the control unit 1100.
  • output interface switches SW4 and 1640 may be provided between the second capacitor 1170 and the output interface 1300 to sequentially stabilize the output interface 1300 after power stabilization of the control unit 1100. there is.
  • the processor 1110 of the controller 1100 may turn on the output interface switch 1640 by using the power stabilization of the controller 1100 as a switch control event.
  • the output interface switch 1640 When the output interface switch 1640 is turned on, power through the second capacitor 1170 may be supplied to the output interface 1300 .
  • the cooking appliance 1000 may seek power stabilization of the controller 1100 and the output interface 1300 at the same time through the second capacitor 1170 without the output interface switch 1640 .
  • FIG. 11 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 includes a pickup coil 1001 that wirelessly receives power from a transmission coil of a station 2000, and a rectifier 1500 that rectifies alternating current of the pickup coil 1001 into direct current. ), a rectifier capacitor (not shown) for stabilizing the output of the rectifier 1500, a first capacitor 1270 that is a small-capacity capacitor for quickly stabilizing the communication unit 1200, and a first capacitor 1270 from the rectifier 1500 It consists of a communication unit power supply unit 1250 for supplying reduced voltage.
  • the cooking appliance 1000 receives the output of the rectifying unit 1500 and supplies a voltage to the second capacitor 1170 having a larger capacity than the first capacitor 1270 to stabilize the power of the control unit 1100 .
  • the cooking appliance 1000 may include an output interface power supply unit 1350 that receives the output of the rectifier 1500 and supplies voltage to the third capacitor 1370 to stabilize the power supplied to the output interface 1300. there is.
  • the third capacitor 1370 may have a larger capacity than the second capacitor 1170 .
  • the communication unit power supply unit 1250, the control unit power unit 1150, and the output interface power supply unit 1350 are configured to supply the output of the rectifier 1500 to the first capacitor 1270, the second capacitor 1170, and the third capacitor 1370, respectively. It can be composed of any one of a regulator, an analog relay circuit, or a step-down converter (buck converter). Since the power supply unit 1250 of the communication unit only needs to drive the communication unit 1200, it is sufficient to have a supply capability capable of supplying only a low power of several tens of milliwatts. According to an embodiment, the control unit 1100 may require power of approximately 0.5W to 200W, although it varies according to design specifications. According to one embodiment, the output interface 1300 may consume hundreds of W and may require more power than the control unit 1100 .
  • the communication unit 1200 When power is received wirelessly from the pick-up coil 1001 of the cooking appliance 1000, the received power is rectified through the rectifier 1500, and the low-capacity first capacitor 1270 is charged with the second capacitor 1170. It is completed quickly compared to the third capacitor 1370. Accordingly, power stabilization is achieved in the communication unit 1200 within a faster time than the control unit 1100 and the output interface 1300 - about 100 ms. Along with power stabilization, the communication unit 1200 transmits predetermined data to the station 2000 - at least one of identification information of the cooking appliance 1000, a welcome message when the cooking appliance 1000 is turned on, and status information of the cooking appliance 1000. - can be transmitted.
  • the charging of the second capacitor 1170 having a relatively larger capacity than the first capacitor 1270 is completed, and the power of the control unit 1100 is stabilized. Accordingly, the power of the controller 1100 is stabilized relatively later than that of the communication unit 1200 but earlier than that of the output interface 1300 .
  • the control unit 1100 may perform overall control of the cooking appliance 1000 through the processor 1110 .
  • the power for the output interface 1300 is stabilized, so that the output interface 1300 has a higher capacity than the control unit 1100. ) is stabilized at a relatively late time.
  • the cooking appliance 1000 provides visual output, auditory output and/or output through the display 1310, the sound output unit 1320, and/or the vibration motor 1330 of the output interface 1300. Alternatively, a tactile output may be performed.
  • the size of the capacitance of each capacitor may be related to the stabilization time of the power supply.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the fifth switch 1650 may be a diode 1651 or a transistor 1653, but is not limited thereto, and any electrical device that can be used as a switch - for example, an FET (Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), etc. - can also be used as the fifth switch 1650.
  • FET Field Effect Transistor
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the control unit 1100 when the power of the control unit 1100 is established through the first switch 1600 connecting the second capacitor 1170 and the first capacitor 1270, the second capacitor 1170 The communication unit 1200 can share and use the power established in .
  • the power supply of the output interface 1300 is stabilized by the third capacitor 1370, only one of the fifth switch 1650 and the first switch 1600 is turned on by the control unit 1100. It can be.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the sixth switch 1660 may be a diode 1661 or a transistor 1663, but is not limited thereto, and any electrical device that can be used as a switch - for example, an FET (Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), etc. - can also be used as the sixth switch 1660.
  • FET Field Effect Transistor
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the control unit 1100 may control in the order in which the sixth switch 1660 is turned on after power stabilization of the output interface 1300 and then the first switch 1600 is turned on.
  • the controller 1100 may control the first switch 1600 to be turned on at the same time as the sixth switch 1660 is turned on after the power supply of the output interface 1300 is stabilized. At this time, the switch control may be performed by the processor 1110 of the control unit 1100.
  • power is stabilized in the order of the communication unit 1200 - the controller 1100 - the output interface 1300, so when the power of the controller 1100 is stabilized, the controller 1100 turns on the first switch 1600. Then, when the power of the output interface 1300 is stabilized, the sixth switch 1660 may be controlled to turn on.
  • the first switch 1600 and the sixth switch 1660 are turned on, power is supplied to the communication unit 1200, the control unit 1100, and the output interface 1300 according to FIG. 13 only with the third capacitor 1370 having the largest capacity. When this is done, power consumed in the power supply unit 1250 of the communication unit and the power supply unit 1150 of the control unit can be saved.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a cooking appliance using 3-multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources includes a communication unit switch 1620 in front of the communication unit power supply unit 1250, a control unit switch 1630 in front of the control unit power supply unit 1150, and /
  • the seventh switches SW7 and 1670 may be selectively provided at the front end of the output interface power supply unit 1350 .
  • the cooking appliance 1000 turns off the controller switch 1630 and the seventh switch 1670 and turns on only the communication unit switch 1620 to speed up power stabilization of the communication unit 1200. Stabilize only the power supply of (1200). Based on the stabilization of the power of the communication unit 1200, the home appliance 1000 then turns on the controller switch 1630 to stabilize the power of the controller 1100. Next, based on the stabilized power of the controller 1100, the home appliance 1000 may turn on the seventh switch 1670 to stabilize the power of the output interface 1300.
  • the first switch 1600 connecting the second capacitor 1170 and the first capacitor 1270, the third capacitor 1370 and the second capacitor 1170
  • the controller 1100 may control the switches in the order of turning on the sixth switch 1660 -> turning on the first switch 1600.
  • the switches may be controlled by the control unit 1100 so that the first switch 1600 is turned on simultaneously with the turn-on of the sixth switch 1660 after power stabilization of the output interface 1300 .
  • the communication unit switch 1620 when the first switch 1600 is turned on, the communication unit switch 1620 is turned off so that the connection between the communication unit power unit 1250 and the rectifier 1500 may be disconnected.
  • the control unit 1100 may turn off the control switch 1630 to disconnect the connection between the control unit power unit 1150 and the rectifier 1500 .
  • the control unit 1100 turns off the communication unit switch 1620 and the control unit switch 1630, so that the third capacitor 1370, the sixth switch 1660, And by connecting the first switch 1600, power can be supplied to all of the communication unit 1200, the control unit 1100, and the output interface 1300, which are main components of the cooking appliance 1000.
  • 15 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources includes a communication unit switch 1620 in front of the communication unit power supply unit 1250, a control unit switch 1630 in front of the control unit power supply unit 1150, and A seventh switch (SW7, 1670) may be selectively included at the front end of the output interface power supply unit 1350, respectively.
  • the first capacitor 1270 and the second capacitor 1170 are connected to the first diode (D1, 1601), and the third capacitor 1370 and the second capacitor 1170 are connected to the sixth diode (D6, 1661). connected to
  • the cooking appliance 1000 turns off the controller switch 1630 and the seventh switch 1670 and turns on only the communication unit switch 1620 to speed up power stabilization of the communication unit 1200.
  • the power of the communication unit 1200 is stabilized.
  • the cooking appliance 1000 of the communication unit 1200 turns on the controller switch 1630 to stabilize the power of the controller 1100.
  • the cooking appliance 1000 may turn on the seventh switch 1670 to stabilize the power of the output interface 1300.
  • the power of the control unit (output interface 1300) is established through the first diode 1601 connecting the second capacitor 1170 and the first capacitor 1270.
  • the power established in the second capacitor 1170 can be shared and used by not only the control unit 1100 but also the communication unit 1200.
  • the second capacitor 1170 and the first capacitor 1270 are diodes. Therefore, after the power of the control unit 1110 is stabilized, the cooking appliance 1000 turns off the communication unit switch 1620 to stop driving the communication unit power unit 1250, thereby preventing power consumption by the communication unit power supply unit 1250. , The communication unit 1200 can be driven using only the power provided by the second capacitor 1170.
  • the control unit 1100 and the communication unit 1200 supply power by the third capacitor 1370 through the sixth diode 1661 and the first diode 1601. can be shared and used.
  • the cooking appliance 1000 may turn off the communication unit switch 1620 to disconnect the communication unit power unit 1250 and the rectifier 1500 connection.
  • the cooking appliance 1000 may disconnect the connection between the control unit power unit 1150 and the rectifier 1500 by turning off the control switch 1630 .
  • the cooking appliance 1000 turns off the communication unit switch 1620 and the control unit switch 1630, thereby generating the third capacitor 1370 and the sixth diode 1661 without power consumption in the communication unit power unit 1250 and the control unit power unit 1150.
  • the first diode 1601 may be connected to supply power to the entire communication unit 1200, the control unit 1100, and the output interface 1300, which are main components of the cooking appliance 1000.
  • 16 is a circuit diagram of a cooking appliance using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication unit 1200, the controller 1100, and the output interface 1300 are illustratively used as components of the cooking appliance 1000 according to FIGS. 6 to 15, but this is only an example.
  • the cooking appliance 1000 using multiple power sources according to the present disclosure prioritizes power stabilization of a component that requires power stabilization first while using the least power capacity, and requires a large power capacity and delays time compared to other components. Even if power stabilization is performed with , it can be used for applications that stabilize power later on components that are not greatly affected by operation. Therefore, since the communication unit 1200, the control unit 1100, and the output interface 1300 are only used for one embodiment, the communication unit 1200 includes the first component 1100_1 having the smallest power capacity as shown in FIG. 16, The controller 1100 may be replaced with a second component 1100_2 having a higher power capacity than the first component 1100_1.
  • an Nth component 1100_N is shown as a component having the largest power capacity and stabilizing power last. Similar to the previous embodiment, the order of magnitude of the capacitance is C 1 ⁇ C 2 ⁇ ... C N-1 ⁇ C N .
  • the first component 1100_1 when the power of the second component 1100_2, which is a component with a relatively large power capacity compared to the first component 1100_1, is stabilized, the first component 1100_1 is converted into the second component (1100_1) by SW_1 (1600_1).
  • the power of C2 (1170_2), which is the power supply source of 1100_2), can be shared and used.
  • SW_N-1 (1600_N-1) is turned on, and power can also be supplied to the N-1-th component 1100_N-1.
  • all of SW_1 (1600_1) to SW_N-1 (1600_N-1) are turned on, and the first component (1100_1 to N-th component 1100_1) Power can also be supplied to 1 component (1100_N-1).
  • the cooking appliance 1000 may turn on only a few switches from SW_N-1 (1600_N-1) according to the capacitance capacity of C N (1170_N) after the Nth component (1100_N) is stabilized. can decide whether That is, if the capacitance capacity of C N (1170_N) is the capacity capable of supplying power only to the Nth component (1100_N) and the N ⁇ 1th component (1100_N-1), the cooking appliance 1000 is SW_N-1 (1600_N-1) ) can be turned on and the remaining SW_1 (1600_1) to SW_N-2 (1600_N-2) can be turned off.
  • the power capacity used by each component can be calculated by sensing the voltage across the capacitor supplying power to each component and the current input to each component.
  • opening/closing control of each switch is performed by a processor or microcontroller included in a component for which power is established.
  • the opening and closing of each switch can be controlled by the processor 1110 of the controller 1100 of the cooking appliance 1000, and if power stabilization of the controller 1100 is not achieved, the communication unit 1200
  • the processor 1210 may control, but is not limited thereto, and may be performed by a processor or controller included in a component for which power is established in the cooking appliance 1000 as needed.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of driving a cooking appliance 1000 using multiple power sources according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cooking appliance 1000 wirelessly receives power from the transmitting coil of the station 2000 through the pickup coil 1001.
  • Flow of an induced current in the pickup coil 1001 by a magnetic field generated by the transmission coil of the station 2000 can be expressed as the pickup coil 1001 receiving wireless power from the transmission coil.
  • the pickup coil 1001 may have a concentric circle shape or an elliptical shape, but is not limited thereto.
  • step S1703 the rectifying unit 1500 of the cooking appliance 1000 rectifies the power wirelessly received from the pickup coil 1001.
  • the rectifier 1500 may use a single-phase diode rectifier.
  • the cooking appliance 1000 charges the first capacitor 1270 with the rectified power from the rectifying unit 1500 to activate the communication unit 1200.
  • the communication unit 1200 stores predetermined data communicated with the station 2000 in the communication unit memory 1220 (eg, identification information of the cooking appliance 1000 as the cooking appliance 1000, welcome message when the cooking appliance 1000 is first turned on). , status information, etc.) can be stored.
  • the identification information of the cooking appliance 1000 is unique information for identifying the cooking appliance 1000, such as a Mac address, a model name of the cooking appliance 1000, and device type information (eg, IH type or heater type). , manufacturer information (eg, Manufacture ID), a serial number, and at least one of the year and month of manufacture (or the date of manufacture).
  • the communication unit 1200 can transmit predetermined data to the station 2000 and display it through the display unit 2510 of the station 2000.
  • step S1707 the cooking appliance 1000 charges the second capacitor 1170 with the rectified power from the rectifying unit 1500 to activate the controller 1100.
  • the capacitance of the second capacitor 1170 is greater than that of the first capacitor 1270.
  • the method according to an embodiment of the present disclosure may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • Computer readable media may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the present disclosure, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
  • Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transport mechanism, and includes any information delivery media. In addition, some embodiments of the present disclosure may be implemented as a computer program or computer program product including instructions executable by a computer, such as a computer program executed by a computer.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary storage medium' only means that it is a tangible device and does not contain signals (e.g., electromagnetic waves), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium and temporary It does not discriminate if it is saved as .
  • a 'non-temporary storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store or between two user devices (eg smartphones). It can be distributed (e.g., downloaded or uploaded) directly or online.
  • a computer program product eg, a downloadable app
  • a device-readable storage medium such as a memory of a manufacturer's server, an application store server, or a relay server. It can be temporarily stored or created temporarily.

Landscapes

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Abstract

활성화 된 후에 조리 기기의 동작을 제어하도록 구성된 제어부, 활성화 된 후에 무선 전력 전송 장치에 데이터를 전송하도록 구성된 통신부, 무선 전력 전송 장치의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일, 픽업 코일에서 수신한 전력에 대응되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 정류부, 통신부를 제어부 활성화 이전에 활성화 하기 위해 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 1 커패시터, 및 제 1 커패시터보다 더 큰 커패시턴스를 가지면서, 제어부를 활성화하기 위해 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 2 커패시터를 포함하되, 제어부 활성화 전 통신부가 활성화되는 것에 기초하여 통신부가 소정의 데이터를 무선 전력 전송 장치에게 전송하는 조리기기가 개시된다.

Description

다중 전원 구조를 갖는 조리기기
본 개시의 일 실시예에들은 조리기기에서 다중 전원 구조를 이용함으로써 조리기기의 빠른 동작을 달성하고 전원의 안정화 시간 최소화를 확립하는 방법에 관한 것이다.
스마트 케틀(smart kettle), 무선 전력 구동 커피 머신, 무선 전력 구동 냄비 등과 같은 소물 기기는 몸체부(body unit)와 몸체부 하단에 무선으로 전력을 공급하기 위한 스테이션(station)으로 구성된다.
스테이션으로부터 몸체부에 무선으로 전력이 공급되면, 소물 기기의 몸체부는 전력을 수신하는 픽업 코일을 통해 몸체부 전체에 단일 전원을 공급하게 된다. 소물 기기에서 필요한 직류 전원은 픽업 코일을 통해 수신된 무선 전력을 SMPS(switched mode power supply)를 통해 생성하기도 하고, 정류를 거쳐 커패시터를 통해 이용하기도 한다.
픽업 코일을 통해 단일 전원을 이용하는 경우 소물 기기 몸체부 전원 안정화에 시간이 오래 걸린다. 몸체부 전원 안정화 시간 동안 사용자는 조리기기로부터 어떠한 정보도 확인할 수 없는 단점이 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 다중 전원으로 구동되는 조리기기는, 무선으로 전력을 송신하는 송신 코일을 포함하는 무선 전력 전송 장치; 및 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일, 픽업 코일에서 수신한 전력을 정류하는 정류부, 통신부를 활성화하기 위해 정류부로부터 전력을 충전하는 제 1 커패시터, 및 제어부를 활성화하기 위해 정류부로부터 전력을 충전하는 제 2 커패시터를 포함하는 수신기기를 포함하되, 제 2 커패시터의 커패시턴스는 제 1 커패시터의 커패시턴스보다 큰 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기 통신부의 블록도이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션의 블록도이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션의 블록도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 도 4e는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 조리기기의 PCB의 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기를 구동하는 방법을 나타내는 순서도이다.
본 개시에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 개시의 일 실시예에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 개시의 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 개시에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시의 일 실시예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시의 일 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 본 개시 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 무선 전력으로 구동되는 조리기기에서 수신기기가 단일 전원을 사용하는 경우 전원 안정화에 시간이 오래 걸리기 때문에 전원 안정화 시간 동안 사용자가 조리기기를 사용할 수 없고 전원 안정화 시간 동안 조리기기 정보도 확인할 수 없으므로, 조리기기의 수신기기에 다중 전원 구조를 채용하여 통신부의 빠른 전원 안정화를 통해 사용자가 조리기기에 관한 최소한의 정보를 확인할 수 있도록 하는 조리기기가 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는 활성화 된 후에 조리 기기의 동작을 제어하도록 구성된 제어부, 활성화 된 후에 무선 전력 전송 장치에 데이터를 전송하도록 구성된 통신부, 무선 전력 전송 장치의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일, 픽업 코일에서 수신한 전력에 대응되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 정류부, 통신부를 제어부 활성화 이전에 활성화 하기 위해 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 1 커패시터, 제 1 커패시터보다 더 큰 커패시턴스를 가지면서, 제어부를 활성화하기 위해 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 2 커패시터를 포함하되, 제어부 활성화 전 통신부가 활성화되는 것에 기초하여 통신부가 소정의 데이터를 무선 전력 전송 장치에게 전송한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는, 제 1 커패시터와 제 2 커패시터를 연결하는 제 1 스위치를 더 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 스위치는 다이오드이고, 제 2 커패시터의 양(+)극이 다이오드의 애노드에 연결되고, 제 1 커패시터의 양(+)극이 다이오드의 캐쏘드에 연결된다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 스위치는 트랜지스터이고, 제 2 커패시터의 양(+)극이 트랜지스터의 컬랙터에 연결되고, 제 1 커패시터의 양(+)극이 트랜지스터의 이미터에 연결된다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부는 픽업 코일을 통해 무선으로 전력을 수신한 후 소정의 시간 경과 후 트랜지스터를 턴 온한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 소정의 시간은 제 2 커패시터에 충전이 완료되는 시간인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부는 소정의 시간 경과 후 정류부와 제 1 커패시터 간 연결된 스위치를 오프한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부는 제 2 커패시터의 충전량에 따라 정류부와 제 1 커패시터를 연결하는 스위치의 온오프를 제어한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 커패시터의 충전량이 소정의 값 이상이 되면 통신부가 활성화되는 것에 기초하여, 소정의 데이터를 무선 전력 전송 장치에 전송한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 소정의 데이터는 조리기기의 식별정보, 조리기기 온 시 웰컴 메시지, 및 조리기기의 상태정보 중 적어도 하나를 포함하되, 조리기기의 식별정보는 조리기기의 맥 어드레스(Mac address), 모델명, 타입 정보, 제조사 정보, 시리얼 넘버, 및 제조년월 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 정류부와 제 2 커패시터를 연결하는 스위치는 통신부 활성화가 완료될 때까지 턴 오프된다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 정류부와 제 2 커패시터를 연결하는 스위치는 통신부 활성화가 완료되는 것에 기초하여 턴 온된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는, 제 2 커패시터의 전원을 이용하는 출력 인터페이스를 더 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는, 정보를 표시하는 출력 인터페이스; 및 출력 인터페이스를 활성화하기 위해 정류부로부터 전력을 충전하는 제 3 커패시터를 더 포함하되, 제 3 커패시터의 커패시턴스는 제 2 커패시터의 커패시턴스보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는 제 2 커패시터와 제 3 커패시터를 연결하는 제 2 스위치를 더 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 스위치는 제어부가 활성화됨에 따라 턴 온되고, 제 2 스위치는 출력 인터페이스가 활성화됨에 따라 턴 온된다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 커패시터와 정류부를 연결하는 스위치는, 제 1 스위치를 턴 온하는 것에 기초하여 턴 오프되고, 제 2 커패시터와 정류부를 연결하는 스위치는, 제 2 스위치를 턴 온하는 것에 기초하여 턴 오프되고, 제 3 커패시터 양단 전압이 소정의 값 이하이면 제 2 커패시터와 정류부를 연결하는 스위치가 온되고, 제 2 커패시터의 양단 전압이 소정의 값 이하이면 제 1 커패시터와 정류부를 연결하는 스위치가 턴온된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는 무선 전력 전송 장치의 자기 유도에 의해 조리기기에 생성되는 와전류에 의해 가열되거나, 조리기기는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기는 조리기기 내 조리물의 온도를 센싱하는 온도 센서를 더 포함한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 조리 시스템 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 조리 시스템(100)은 조리기기(1000)와 스테이션(2000)을 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 조리 시스템(100)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 조리 시스템(100)이 구현될 수 있다. 예를 들어, 조리 시스템(100)은 조리기기(1000), 스테이션(2000), 서버 장치(미도시)로 구현될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐서 조리기기(1000)는 수신기기, 가전기기 또는 가전 장치로 지칭될 수 있으며, 이들 용어는 서로 교환되거나 대체되어 사용될 수 있다. 스테이션(2000)은 가열장치를 포함할 수 있다. 또한 본 명세서 전반에 걸쳐서 조리기기(1000)는 독립되어 판매되는 가전 장치일 수도 있고 스테이션(2000)과 일체로 판매되는 가전 장치일 수도 있다.
이하에서는 조리 시스템(100)의 각 구성에 대해서 살펴보기로 한다.
본 개시의 일실시예에 따라 도 1에 따른 조리기기(1000)는 스마트 주전자(smart kettle)를 예로 도시하고 있다. 조리기기(1000)는 안의 내용물을 데우기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 조리기기(1000)는, 스마트 주전자(smart kettle) 외에도 차주전자(teapot), 커피포트(coffee pot), 냄비, 프라이팬, 찜기(steamer) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조리기기(1000)는, 스테이션(2000)에 의해 유도 가열될 수 있고, 스테이션(2000)과 통신할 수 있는 자성을 가지는 다양한 형태의 용기일 수 있다. 조리기기(1000) 안의 내용물은 물, 차, 커피, 국, 주스, 와인 등과 같은 액체 류일 수도 있고, 버터 등과 같은 고체 류일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의상 조리기기(1000)가 스마트 주전자(smart kettle)인 경우를 주된 예로 설명하기로 한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000)는 전자기　유도를　이용하여 스테이션(2000)으로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기(1000)는 아웃렛(power outlet)에 연결되는 전원선을 포함하지 않을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000)는 유도 가열(IH: induction heating) 방식의 조리기기(도 4a의 1000a와 1000b-1 참조)일 수도 있고, 히터 방식의 조리기기(도 4a의1000b-2 참조)일 수도 있다. 유도 가열(IH)이란 전자기 유도 현상을 이용하여 금속 물체를 가열시키는 방법이다. 예를 들어, 스테이션(2000)의 작동 코일(working coil)에 교류 전류가 공급되면, 작동 코일의 내측에 시간적으로 변화하는 자기장이 유도된다. 작동 코일에 의해 생성된 자기장은 조리기기(1000)의 저면을 통과한다. 시간적으로 변화하는 자기장이 조리기기(1000)의 저면에 포함된 금속(예컨대, 철, 강철 니켈 또는 다양한 종류의 합금 등)을 통과하면, 금속에는 자기장을 중심으로 회전하는 전류가 발생한다. 회전하는 전류를 와전류(eddy current)라고 하며, 시간적으로 변화하는 자기장에 의하여 전류가 유도되는 현상을 전자기 유도 현상이라고 한다. 조리기기(1000)가 유도 가열(IH) 방식의 조리기기인 경우, 와전류와 금속(예컨대, 철)의 저항에 의해 조리기기의 저면에서 열이 발생하게 된다. 이때 발생된 열로 조리기기(1000)의 내용물이 가열될 수 있다.
조리기기(1000)가 히터 방식의 조리기기인 경우, 히터 방식의 조리기기는 히터와 히터를 구동하기 위한 수신 코일을 포함할 수 있다. 히터 방식의 조리기기의 수신 코일은 스테이션(2000)의 작동 코일(이하에서는, 송신 코일로 표현되기도 함)로부터 자기 유도 방식을 통해서 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 자기 유도 방식은 송신 코일에 흐르는 전류에 의해서 형성된 자기장을 수신 코일에 인가함으로써 에너지를 전달하는 방식이다.
히터 방식은 스테이션(2000)의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 측면에서 '전력 수신 방식'이라고도 불리운다. 따라서, 히터 방식의 조리기기는 전력 수신 방식의 조리기기라고 지칭할 수도 있다. 전력 수신 방식의 조리기기는 수신 코일과 인접한 히터를 구동하는 가열용 조리기기일 수 있고, 수신 코일과 상당한 이격(예) 15cm)이 있는 히터를 구동하는 커피 드리퍼(coffee dripper)일 수도 있으며, 수신 코일을 통해 모터를 구동하는 블렌더(blender)와 같은 기기일 수도 있다. 일 실시예에서, 히터 방식의 조리기기에 대응되는 전력 수신 방식의 기기(가전 기기)는 배터리를 포함할 수 있으며, 이 때 배터리는 무선으로 전력을 공급받아 수신 코일을 통해 충전이 이루어진다.
조리기기(1000)의 종류(type)에 대해서는 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 후에 더 자세히 살펴보기로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기(1000)는 스테이션(2000) 및/또는 외부 장치와 통신할 수 있는 통신부(1200)를 포함할 수 있다. 스테이션(2000)에서는 조리기기(1000)의 통신부(1200)를 통해 수신한 정보를 디스플레이부(2510)에 표시할 수 있다. 통신부(1200)의 상세한 설명을 위해서 도 2를 참조하기로 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기의 통신부의 블록도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 조리기기(1000)는 통신부(1200)를 통해 스테이션(2000) 또는 서버 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(1200)는 프로세서(1210), 통신부 메모리(1220), 근거리 통신부(short-range wireless communication interface, 1230), 및/또는 원거리 통신부(long-range communication interface, 1240) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(1210)는 통신부(1200)의 전원이 확립되면 스테이션(2000)과 간단한 데이터 송수신이 이루어지도록 통신부(1200)의 통신부 메모리(1220), 근거리 통신부(1230) 및 이동 통신부(1240)를 제어하는 역할을 하게 된다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 조리 시스템(100) 전체 제어를 담당하는 제어부(도시되지 않음)의 전원이 확립되면 프로세서(1210)는 제어부로 조리 시스템(100)의 제어권을 이양할 수 있다. 프로세서(1210)는 연산처리, 다른 주변 기기나 유닛을 제어할 수 있는 기능을 담당하는데, 필요한 성능과 스펙에 따라 CPU, 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit), 혹은 마이크로 프로세서(Microprocessor) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
통신부 메모리(1220)는 프로세서(1210)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 스테이션(2000)과 통신하는 소정의 데이터들(예컨대, 조리기기(1000)의 식별정보, 조리기기(1000) 최초 온 시 웰컴 메시지, 조리기기(1000)의 상태정보 등)을 저장할 수 있다. 조리기기(1000)의 식별정보는, 조리기기(1000)를 식별하기 위한 고유 정보로서, 맥 어드레스(Mac address), 조리기기(1000)의 모델명, 기기 타입 정보(예컨대, IH 타입 or 히터 타입), 제조사 정보(예컨대, Manufacture ID), 시리얼 넘버, 제조년월(혹은 제조년월일) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000)의 식별 정보는 일련의 식별 번호 또는 숫자와 알파벳의 조합으로 표현될 수 있다. 조리기기(1000)의 최초 온 시 웰컴 메시지는, 예를 들어, 'welcome' 이라는 문자 정보일 수 있거나, 조리기기(1000)에 사용자의 이름(예) David)을 등록하면, 사용자의 이름을 포함하는 메시지 - "Welcome! David" - 일 수 있다. 조리기기(1000)의 상태정보는 조리기기(1000)의 제어부 전원이 아직 확립되지 않은 상태인지, 아니면 조리기기(1000)가 조리기기인 경우 조리를 위한 준비가 완료되었는지, 현재 조리기기(1000)에 고장이 있어서 가동이 불가한 상태인지 등의 정보를 포함할 수 있으며, 이러한 상태정보는 스테이션(2000)의 디스플레이부에 표시될 수 있다.
통신부(1200)의 전원이 확립되면 프로세서(1210)의 제어에 의해 통신부 메모리(1220)에 저장된 위 소정의 데이터들 중 적어도 하나는 스테이션(2000)에 전송될 수 있다.
통신부 메모리(1220)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(1230)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(NFC, Near Field Communication interface), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
원거리 통신부(1240)는 조리기기(1000)가 IoT(사물 인터넷) 환경에서 원격으로 서버 장치(미도시)에 의해 제어되는 경우, 서버 장치와 통신하는데 사용될 수 있다. 원거리 통신부는 인터넷, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 이동 통신부를 포함할 수 있다. 이동 통신부는, 3G 모듈, 4G 모듈, 5G 모듈, LTE 모듈, NB-IoT 모듈, LTE-M 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000)는 스테이션(2000)을 통해서 서버 장치에 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 조리기기(1000)는 조리기기(1000)가 가지고 있는 정보, 조리기기(1000)에 관한 소정의 정보나 조리 중 획득한 정보(예컨대, 내용물의 온도 정보 등)를 근거리 무선 통신(예컨대, 블루투스, BLE 등)을 통해서 스테이션(2000)으로 전송할 수 있다. 이때, 스테이션(2000)은 WLAN(와이파이) 통신부와 원거리 통신부(인터넷)를 통해 서버 장치에 접속함으로써, 조리기기(1000)에서 획득한 정보(예컨대, 내용물의 온도 정보 등)를 서버 장치에 전송할 수 있다. 한편, 서버 장치는, 스테이션(2000)으로부터 수신한 조리기기(1000)에서 획득한 정보를 서버 장치에 연결된 모바일 단말을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기(1000)는 센서부를 포함할 수 있고, 센서부는 온도 센서, 적외선 센서, 근접 센서, 중량 센서, 지자기 센서 등을 포함할 수 있다. 특히, 온도 센서를 통해 조리기기(1000)의 내용물의 온도를 모니터링하고, 내용물의 온도 정보를 통신부(1200)를 통해서 스테이션(2000)으로 전송할 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000)는 일정 주기로 센싱된 내용물의 온도 정보를 스테이션(2000)으로 송신할 수도 있고, 특정 이벤트(예컨대, 스테이션(2000)으로부터의 요청 수신 시)가 발생하는 경우에 내용물의 온도 정보를 스테이션(2000)으로 송신할 수도 있다. 적외선 센서, 근접 센서는 조리기기(1000)가 스테이션(2000)에 놓여졌는지를 판단하는데 사용할 수 있고, 중량 센서는 조리기기(1000) 내 내용물의 중량을 센싱하는데 사용할 수 있다. 중량 센서는 조리기기(1000) 내의 내용물 존재 여부도 판단하는데 사용할 수도 있다. 지자기 센서는 조리기기(1000)가 스테이션(2000)에 제대로 놓였는지를 센싱하는데 사용될 수 있다.
도 3a와 도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션의 블록도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션(2000)은, 무선 전력 송신부(2100), 프로세서(2200), 통신 인터페이스(2300)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 스테이션(2000)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 스테이션(2000)이 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라 스테이션(2000)은 전자기　유도를　이용하여 상판에 위치하는 피가열체(예컨대, 조리기기(1000))에 무선 전력 송신부(2100)를 통해 무선으로 전력을 송신하는 장치일 수 있다. 스테이션(2000)은 인덕션 또는 전기 레인지로 표현될 수도 있다. 스테이션(2000)은 조리기기(1000)를 유도 가열하기 위한 자기장을 발생하는 작동 코일을 무선 전력 송신부(2100) 내에 포함할 수 있다. 조리기기(1000)가 수신 코일을 포함하는 히터 방식의 조리기기인 경우, 작동 코일은 송신 코일로 표현될 수도 있다. 본 개시의 일 실시에 의하면, 스테이션(2000)은 무선 전력 송신부(2100)에 복수의 작동 코일을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)의 상판이 복수의 조리 영역(cooking zone)을 포함하는 경우, 스테이션(2000)은 복수의 조리 영역 각각에 대응하는 복수의 작동 코일을 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(2000)은 내측에 제 1 작동 코일이 마련되고, 외측에 제 2 작동 코일이 마련되는 고출력 조리 영역을 포함할 수도 있다. 고출력 조리 영역은 3개 이상의 작동 코일을 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션(2000)의 상판은 쉽게 파손되지 않도록 세라믹 글라스(ceramic glass) 등의 강화 유리로 구성될 수 있다. 또한, 스테이션(2000)의 상판에는 조리기기(1000)가 위치해야 하는 조리 영역(cooking zone)을 안내하기 위한 안내 마크가 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은 외부 장치와 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스(2300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)은 통신 인터페이스(2300)를 통해 조리기기(1000) 또는 서버 장치와 통신할 수 있다. 스테이션(2000)의 통신 인터페이스(2300)는, 근거리 통신부(예컨대, NFC 통신부, 블루투스 통신부 등), 원거리 통신부 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은, 통신 인터페이스(2300)를 통해서 상판에 위치하는 조리기기(1000)를 감지할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)은 NFC 통신을 이용하여 상판에 위치하는 조리기기(1000)를 감지할 수 있다. 또한, 조리기기(1000)의 통신부(1200)의 전원이 확립되면, 스테이션(2000)은 근거리 무선 통신(예컨대, NFC 통신 또는 블루투스 통신 등)을 이용하여 조리기기(1000)로부터 소정의 데이터를 수신할 수 있다. 조리기기(1000)의 통신부(1200)로부터 수신하는 소정의 데이터는 조리기기(1000)의 식별정보, 조리기기(1000) 온 시 웰컴 메시지, 조리기기(1000)의 상태정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 조리기기(1000)의 식별정보는 조리기기(1000)의 맥 어드레스(Mac address), 모델명, 타입 정보, 제조사 정보, 시리얼 넘버, 제조년월 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은 원거리 통신부로서 D2D(device to device) 통신(예컨대, WFD(Wi-Fi Direct) 통신 또는 BLE 통신)을 통해서 사용자의 모바일 단말로 조리기기(1000)에서 획득한 정보를 직접 전송할 수도 있다.
스테이션(2000)은 조리기기(1000) 안의 내용물을 조리하도록 조리기기(1000)에 무선 전력 송신부(2100)를 통해 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 무선으로 전력을 송신한다는 것은, 자기유도 방식으로 수신 코일 또는 금속(예컨대, 철 성분)에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)은, 작동 코일(송신 코일)에 전류를 흘려 자기장을 형성하도록 함으로써, 조리기기(1000)에 와전류가 발생하도록 하거나, 수신 코일에 자기장이 유도되도록 할 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 스테이션(2000)은, 무선 전력 송신부(2100), 프로세서(2200), 통신 인터페이스(2300), 센서부(2400), 출력 인터페이스(2500), 사용자 인터페이스(2600), 메모리(2700)를 포함할 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 전력 송신부(2100)는, 구동부(2110)와 작동 코일(2120)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구동부(2110)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받고, 프로세서(2200)의 구동 제어 신호에 따라 작동 코일(2120)에 전류를 공급할 수 있다. 구동부(2110)는 EMI (Electro Magnetic Interference) 필터(2111), 정류 회로(2112), 인버터 회로(2113), 분배 회로(2114), 전류 감지 회로(2115), 구동 프로세서(2116)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
EMI 필터(2111)는 외부 전원(ES: External Source)으로부터 공급되는 교류 전력에 포함된 고주파 잡음을 차단하고, 미리 정해진 주파수(예를 들어, 50Hz 또는 60Hz)의 교류 전압과 교류 전류를 통과시킬 수 있다. EMI 필터(2111)와 외부 전원(ES) 사이에는 과전류를 차단하기 위한 퓨즈(Fuse)와 릴레이(Relay)가 마련될 수 있다. EMI 필터(2111)에 의하여 고주파 잡음이 차단된 교류 전력은 정류 회로(2112)에 공급된다.
정류 회로(2112)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로(2112)는 시간에 따라 크기와 극성(양의 전압 또는 음의 전압)이 변화하는 교류 전압을 크기와 극성이 일정한 직류 전압으로 변환하고, 시간에 따라 크기와 방향(양의 전류 또는 음의 전류)이 변화하는 교류 전류를 크기가 일정한 직류 전류로 변환할 수 있다. 정류 회로(2112)는 브리지 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로(2112)는 4개의 다이오드를 포함할 수 있다. 브리지 다이오드는 시간에 따라 극성이 변화하는 교류 전압을 극성이 일정한 양의 전압으로 변환하고, 시간에 따라 방향이 변화하는 교류 전류를 방향이 일정한 양의 전류로 변환할 수 있다. 정류 회로(2112)는 직류 연결 커패시터(DC link capacitor)를 포함할 수 있다. 직류 연결 커패시터는 시간에 따라 크기가 변화하는 양의 전압을 일정한 크기의 직류 전압으로 변환할 수 있다.
인버터 회로(2113)는 작동 코일(2120)로의 구동 전류를 공급하거나 차단하는 스위칭 회로와, 작동 코일(2120)과 함께 공진을 일으키는 공진 회로를 포함할 수 있다. 스위칭 회로는 제 1 스위치와 제 2 스위치를 포함할 수 있다. 제 1 스위치와 제 2 스위치는 정류 회로(2112)로부터 출력되는 플러스 라인과 마이너스 라인 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 제 1 스위치와 제 2 스위치는 구동 프로세서(2116)의 구동 제어 신호에 따라 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다.
인버터 회로(2113)는 작동 코일(2120)에 공급되는 전류를 제어할 수 있다. 예를 들어, 인버터 회로(2113)에 포함된 제 1 스위치와 제 2 스위치의 턴 온/턴 오프에 따라 작동 코일(2120)에 흐르는 전류의 크기 및 방향이 변화할 수 있다. 이 경우, 작동 코일(2120)에는 교류 전류가 공급될 수 있다. 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 스위칭 동작에 따라 작동 코일(2120)에 사인파 형태의 교류 전류가 공급된다. 또한, 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 스위칭 주기가 길수록(예컨대, 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 스위칭 주파수가 작을수록) 작동 코일(2120)에 공급되는 전류가 커질 수 있으며, 작동 코일(2120)이 출력하는 자기장의 세기(스테이션(2000)의 출력)가 커질 수 있다.
스테이션(2000)이 복수의 작동 코일(2120)을 포함하는 경우, 구동부(2110)는 분배 회로(2114)를 포함할 수 있다. 분배 회로(2114)는 복수의 작동 코일(2120)에 공급되는 전류를 통과시키거나 차단하는 복수의 스위치를 포함할 수 있으며, 복수의 스위치는 구동 프로세서(2116)의 분배 제어 신호에 따라 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다.
전류 감지 회로(2115)는 인버터 회로(2113)로부터 출력되는 전류를 측정하는 전류 센서를 포함할 수 있다. 전류 센서는 측정된 전류 값에 대응하는 전기적 신호를 구동 프로세서(2116)로 전달할 수 있다.
구동 프로세서(2116)는 스테이션(2000)의 출력 세기(파워 레벨)에 기초하여 인버터 회로(2113)에 포함된 스위칭 회로의 스위칭 주파수(턴 온/턴 오프 주파수)를 결정할 수 있다. 구동 프로세서(2116)는, 결정된 스위칭 주파수에 따라 스위칭 회로를 턴 온/턴 오프하기 위한 구동 제어 신호를 생성할 수 있다.
작동 코일(2120)은 조리기기(1000)를 가열하기 위한 자기장을 생성할 수 있다. 예를 들어, 작동 코일(2120)에 구동 전류가 공급되면, 작동 코일(2120)의 주변에 자기장이 유도될 수 있다. 작동 코일(2120)에 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 전류, 즉 교류 전류가 공급되면, 작동 코일(2120)의 주변에 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 자기장이 유도될 수 있다. 작동 코일(2120) 주변의 자기장은 강화 유리로 구성된 상판을 통과할 수 있으며, 상판에 놓인 조리기기(1000)에 도달할 수 있다. 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 자기장으로 인하여 조리기기(1000)에는 자기장을 중심으로 회전하는 와전류(eddy current)가 발생할 수 있으며, 와전류로 인해 조리기기(1000)에는 전기 저항 열이 발생할 수 있다. 전기 저항 열은 저항체에 전류가 흐를 때 저항체에 발생하는 열로써, 줄 열(Joule Heat)이라고도 한다. 전기 저항 열에 의하여 조리기기(1000)가 가열되며, 조리기기(1000) 안의 내용물이 가열될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 작동 코일(2120)에서 발생한 자기장이 수신 코일을 통과하면서 조리기기(1000)의 수신 코일(1003)에 유도 전류가 흐를 수 있다. 이때, 조리기기(1000)는 수신 코일(1003)에서 발생된 전력을 이용하여 부하(1004)인 히터를 구동하여 내용물을 가열할 수 있다. 작동 코일(2120)은 조리기기(1000)의 수신 코일(1003) 대비 송신 코일이라 표현될 수 있다.
프로세서(2200)는, 스테이션(2000)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(2200)는 메모리(2700)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 무선 전력 송신부(2100), 통신 인터페이스(2300), 센서부(2400), 출력 인터페이스(2500), 사용자 인터페이스(2600), 메모리(2700)를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은, 인공 지능(AI) 프로세서를 탑재할 수도 있다. 인공 지능(AI) 프로세서는, 인공 지능(AI)을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있고, 기존의 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor) 또는 그래픽 전용 프로세서(예: GPU)의 일부로 제작되어 스테이션(2000)에 탑재될 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 프로세서(2200)는 조리기기(1000)의 다중 전원 구조를 채용하는 조리기기(1000)의 다중 전원 제어를 수행할 수 있다. 조리기기(1000)의 다중 전원 제어 방식에 관한 정보는 스테이션(2000)의 메모리(2700)에 저장되어 있을 수도 있고, 조리기기(1000)의 메모리에 저장되어 있을 수도 있으며 또는 외부 서버 장치로부터 획득될 수도 있다.
프로세서(2200)는 조리기기(1000) 안의 내용물의 온도가 목표 가열 온도에 도달하도록 무선 전력 송신부(2100)에 의한 전력 송신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2200)는, 통신 인터페이스(2300)를 통해서 조리기기(1000)로부터 온도 정보를 수신한 것에 기초하여, 조리기기(1000) 안의 내용물의 온도가 목표 가열 온도에 도달하였는지 결정할 수 있다. 조리기기(1000) 안의 내용물의 온도가 목표 가열 온도에 도달한 경우, 프로세서(2200)는 무선 전력 송신부(2100)에 의한 전력 송신을 중단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2200)는 작동 코일(2120)로의 구동 전류의 공급을 중단하도록 인버터 회로(2113)를 제어할 수 있다.
통신 인터페이스(2300)는, 근거리 통신부(2310), 원거리 통신부(2320)를 포함할 수 있다. 근거리 통신부(short-range wireless communication interface)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(NFC, Near Field Communication interface), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(Ultra Wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 원거리 통신부(2320)는, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 원거리 통신부(2320)는, 3G 모듈, 4G 모듈, 5G 모듈, LTE 모듈, NB-IoT 모듈, LTE-M 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 통신 인터페이스(2300)를 통해 상판에 위치하는 조리기기(1000)의 식별 정보(예컨대, 조리기기의 종류, 맥 어드레스, 모델 명 등)를 조리기기(1000)로부터 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(2300)는 조리기기(1000)에서 측정되는 내용물의 온도 정보를 조리기기(1000)로부터 수신할 수도 있다.
센서부(2400)는 스테이션(2000)의 기능에 따라 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다. 센서부(2400)는 온도 센서(2410), 적외선 센서(2420), 근접 센서(2430), 중량 센서(2440), 자기 센서(2450)를 비롯하여 다양한 센서를 포함할 수 있다.
온도 센서(2410)는 상판에 놓인 조리기기(1000)의 온도 또는 상판의 온도를 감지할 수 있다. 조리기기(1000)는 작동 코일(2120)에 의하여 유도 가열되며, 재질에 따라 과열될 수 있다. 따라서, 스테이션(2000)은 상판에 놓인 조리기기(1000) 또는 상판의 온도를 감지하고, 조리기기(1000)가 과열되면 작동 코일(2120)의 동작을 차단할 수 있다. 온도 센서(2410)는 작동 코일(2120) 인근에 설치될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(2410)는 작동 코일(2120) 정중앙에 위치할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 의하면, 온도 센서(2410)는　온도에 따라 전기적 저항값이 변화하는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 NTC　(Negative Temperature Coefficient) 온도 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 온도 센서는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 온도 센서일 수도 있다. 적외선 센서(2420), 근접 센서(2430), 중량 센서(2440) 및 자기센서(2450)는 조리기기(1000)가 스테이션(2000) 상에 놓여졌는지를 판단하는데 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
출력 인터페이스(2500)는, 오디오 신호 또는 비디오 신호의 출력을 위한 것으로, 디스플레이부(2510)와 음향 출력부(2520) 등이 포함될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은 디스플레이부(2510)를 통해서 조리기기(1000)와 관련된 정보를 표시해 줄 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)은, 조리기기(1000)가 감지되거나 조리기기(1000)의 통신부(1200) 전원이 확립되어 통신부(1200)로부터 전송되는 조리기기(1000)의 식별 정보(예컨대, 전기 포트)를 디스플레이부(2510)에 표시할 수 있다.
디스플레이부(2510)와 터치패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(2510)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(2510)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 발광 다이오드(LED, light-emitting diode), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 스테이션(2000)의 구현 형태에 따라 스테이션(2000)는 디스플레이부(2510)를 2개 이상 포함할 수도 있다.
음향 출력부(2520)는 통신 인터페이스(2300)로부터 수신되거나 메모리(2700)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 음향 출력부(2520)는 스테이션(2000)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력할 수 있다. 음향 출력부(2000)는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 출력 인터페이스(2500)는 다중 전원 상태 정보, 조리기기(1000) 안의 내용물의 현재 온도 중 적어도 하나를 디스플레이부(2510)를 통해 출력할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 출력 인터페이스(2500)는 조리기기(1000) 안의 내용물의 현재 온도를 음성으로 출력할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 출력 인터페이스(2500)는 조리기기(1000)의 식별 정보를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 출력 인터페이스(2500)는, 조리기기(1000)의 종류, 조리기기(1000)의 모델명, 조리기기(1000)를 나타내는 아이콘 중 적어도 하나를 디스플레이부(2510)에 표시할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 출력 인터페이스(2500)는 현재 파워 레벨, 동작 모드(예컨대, 저소음 모드, 일반 모드, 고출력 모드 등), 다중 전원 확립 상태(통신부 전원 확립 완료, 제어부 전원 확립 완료, 디스플레이부 전원 확립 중, 디스플레이부 전원 확립 완료) 등을 표시할 수도 있다.
사용자 인터페이스(2600)는, 사용자로부터의 입력을 수신하기 위한 것이다. 사용자 인터페이스(2600)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자 인터페이스(2600)는 음성 인식 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)는 마이크로폰을 통해 아날로그 신호인 음성 신호를 수신하고, ASR(Automatic Speech Recognition) 모델을 이용하여 음성 부분을 컴퓨터로 판독 가능한 텍스트로 변환할 수 있다. 스테이션(2000)은 자연어 이해(Natural Language Understanding, NLU) 모델을 이용하여 변환된 텍스트를 해석하여, 사용자의 발화 의도를 획득할 수 있다. 여기서 ASR 모델 또는 NLU 모델은 인공지능 모델일 수 있다. 인공지능 모델은 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조로 설계된 인공지능 전용 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 인공지능 모델은 학습을 통해 만들어 질 수 있다. 여기서, 학습을 통해 만들어진다는 것은, 기본 인공지능 모델이 학습 알고리즘에 의하여 다수의 학습 데이터들을 이용하여 학습됨으로써, 원하는 특성(또는, 목적)을 수행하도록 설정된 기 정의된 동작 규칙 또는 인공지능 모델이 만들어짐을 의미한다. 인공지능 모델은, 복수의 신경망 레이어들로 구성될 수 있다. 복수의 신경망 레이어들 각각은 복수의 가중치들(weight values)을 갖고 있으며, 이전(previous) 레이어의 연산 결과와 복수의 가중치들 간의 연산을 통해 신경망 연산을 수행한다.
언어적 이해는 인간의 언어/문자를 인식하고 응용/처리하는 기술로서, 자연어 처리(Natural Language Processing), 기계 번역(Machine Translation), 대화 시스템(Dialog System), 질의 응답(Question Answering), 음성 인식/합성(Speech Recognition/Synthesis) 등을 포함한다.
메모리(2700)는, 프로세서(2200)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예컨대, 조리기기(1000)의 식별 정보, 조리기기(1000)의 온도 제어 방식에 관한 정보 등)을 저장할 수도 있다. 메모리(2700)는 인공지능 모델을 저장할 수도 있다.
메모리(2700)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(2000)은 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage) 또는 클라우드 서버를 운영할 수도 있다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 4e는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
조리기기(1000)는, 자성체(예컨대, IH 금속)를 포함하는 일반적인 IH 용기인 제 1 타입 조리기기(1000a)를 포함할 수 있는데, IH 용기인 제 1 타입 조리기기(1000a)와 스테이션(2000)과 통신 가능한 제 2 타입 조리기기(1000b)를 포함할 수 있다. 스테이션(2000)과 통신 가능한 제 2 타입의 조리기기(1000b)는 소형 가전(small appliance)으로 정의될 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2 타입의 조리기기(1000b)는 IH 금속(예컨대, 철 성분)을 포함하는 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)와 수신 코일(1003)을 포함하는 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)로 분류될 수 있다. 각 타입에 대해서 살펴보기로 한다.
제 1 타입의 조리기기(1000a)는, 스테이션(2000)에 의해 유도 가열될 수 있고, 자성체를 포함하는 다양한 형태의 용기일 수 있다. 유도 가열(IH)에 대해서는 앞선 도 1을 통해 상세히 설명하였다.
제 2 타입의 조리기기(1000b)는 픽업 코일(1001), 전원부(1010), 제어부(1100), 통신부(1200), 출력인터페이스(1300), 센서부(1400)를 포함할 수 있다. 이때, 전원부(1010), 제어부(1100), 통신부(1200), 출력인터페이스(1300), 센서부(1400)는 인쇄회로기판(1005, PCB: Printed Circuit Board)에 실장될 수 있다. 픽업 코일(1001)은 PCB(1005)를 동작하기 위한 전원을 생성하는 '소전력용 코일' 또는 '소전력 코일'이라고도 지칭될 수 있다. 픽업 코일(1001)을 통해 PCB(1005)에 전원이 공급되는 경우, PCB(1005)에 실장된 부품들이 활성화될 수 있다. 예를 들어, 픽업 코일(1001)을 통해 PCB(1005)에 전원이 공급되는 경우, 전원부(1010), 제어부(1100), 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300), 센서부(1400)가 활성화될 수 있다. 이하 도 5를 참조하여 PCB(1005)를 좀더 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 조리기기의 PCB의 블록도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 PCB(1005)는 전원부(1010), 제어부(1100), 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300) 및 센서부(1400)를 포함할 수 있다.
전원부(1010)는 픽업 코일(1001)로부터 교류 전원을 공급받아 제어부(1100), 통신부(1200), 출력인터페이스(1300) 및 센서부(1400)에 직류 전원을 공급하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)일 수 있다. 또한, 전원부(1010)는 제어부(1100) 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300) 및 센서부(1400)뿐만 아니라 조리기기(1000b)내 다른 콤포넌트에서 상용 교류 전원이 아닌 형태의 교류, 직류 전원이 필요한 경우 이를 공급해주는 인버터(inverter) 및/또는 컨버터(converter)를 포함할 수 있다.
전원부(1010)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류부(정류 회로)를 포함할 수 있다. 정류부는 시간에 따라 크기와 극성(양의 전압 또는 음의 전압)이 변화하는 교류 전압을 크기와 극성이 일정한 직류 전압으로 변환하고, 시간에 따라 크기와 방향(양의 전류 또는 음의 전류)이 변화하는 교류 전류를 크기가 일정한 직류 전류로 변환할 수 있다. 정류부는 브리지 다이오드를 포함할 수 있다. 브리지 다이오드는 시간에 따라 극성이 변화하는 교류 전압을 극성이 일정한 양의 전압으로 변환하고, 시간에 따라 방향이 변화하는 교류 전류를 방향이 일정한 양의 전류로 변환할 수 있다. 정류부는 직류 연결 커패시터(DC link capacitor)를 포함할 수 있다. 직류 연결 커패시터는 시간에 따라 크기가 변화하는 양의 전압을 일정한 크기의 직류 전압으로 평활화할 수 있다. 직류 연결 커패시터에 연결된 인버터는 조리기기(1000b)가 필요로 하는 다양한 주파수 및 크기의 교류 전원을 생성할 수 있고, 컨버터는 조리기기(1000b)가 필요로 하는 다양한 크기의 직류 전원을 생성할 수 있다.
제어부(1100)는 적어도 하나의 프로세서(1110), 메모리(1120)와 통신 인터페이스(1130)를 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 조리기기(1000b)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1100)에 포함된 적어도 하나의 프로세서는 전원부(1010), 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300) 및 센서부(1400) 등을 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제어부(1100)는 전원부(1010)를 통해 스테이션(2000)로부터 수신되는 전력의 전력 전송 패턴을 감지하여 조리기기(1000b)의 현재 위치를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1100)는, 기 저장된 조리 영역 별 전력 전송 패턴들과 감지된 전력 전송 패턴을 비교함으로써, 감지된 전력 전송 패턴이 어떤 조리 영역에서의 전력 전송 패턴인지를 결정할 수 있다. 이때, 조리기기(1000b)는 전력 전송 패턴을 감지하기 위한 전압 센서를 더 포함할 수도 있다.
제어부(1100)는 데이터를 송신 또는 수신하도록 통신부(1200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1100)는 조리기기(1000b)의 식별 정보, 조리기기(1000b)의 위치 정보, 및 조리기기(1000b)의 통신 연결 정보 중 적어도 하나를 스테이션(2000)로 전송하도록 통신부(1200)를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제어부(1100)는 센서부(1400)를 제어할 수도 있다. 센서부(1400)는 다양한 센서를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 온도 센서(1410), 적외선 센서(1420), 근접 센서(1430), 중량 센서(1440) 및 지자기 센서(1450) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(1100)는 조리기기(1000b) 안의 내용물의 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(1100)에 전달하도록 온도 센서(1410)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1100)는, 일정 주기로 내용물의 온도를 모니터링하도록 온도 센서(1410)를 제어할 수 있다. 그리고 제어부(1100)는 근거리 무선 통신을 통해서 스테이션(2000)으로 내용물의 온도 정보를 전송하도록 통신부(1200)를 제어할 수도 있다. 구현 예에 따라서 조리기기(1000a)는 센서부(1400)를 포함하지 않을 수도 있다.
제어부(1100)의 프로세서(1110)는 조리기기(1000b)의 스위칭 소자를 제어할 수 있다. 프로세서(1010)는 데이터를 송신 또는 수신하도록 통신 인터페이스(1130) 및 통신부(1200)를 제어할 수 있다. 프로세서(1110)는 정보를 출력하도록 출력 인터페이스(1300)를 제어할 수도 있다.
통신 인터페이스(1130)는, 조리기기(1000b)와 스테이션(2000), 조리기기(1000b)와 서버 장치(미도시), 조리기기(1000b)와 모바일 단말(미도시), 조리기기(1000b)와 다른 가전 기기 간의 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(1130)는, 근거리 통신부, 원거리 통신부 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 통신 인터페이스(1130)의 기능은 통신부(1200)가 모두 대체할 수 있으며 따라서, 통신 인터페이스(1130)는 제어부(1100)에서 생략될 수 있다.
통신 인터페이스(1130)는 근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1510)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 원거리 통신부는 조리기기(1000b)가 IoT(사물 인터넷) 환경에서 원격으로 서버 장치(미도시)에 의해 제어되는 경우, 서버 장치와 통신하는데 사용될 수 있다. 원거리 통신부는 인터넷, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 이동 통신부를 포함할 수 있다. 이동 통신부는, 3G 모듈, 4G 모듈, 5G 모듈, LTE 모듈, NB-IoT 모듈, LTE-M 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구현 예에 따라서 조리기기(1000a)는 통신 인터페이스(1130)를 통신부(1200)로 대체하여 사용할 수도 있다.
메모리(1120)에는 조리기기(1000b)를 동작하기 위한 프로그램 명령과 조리기기(1000b)에 대한 정보, 그리고 조리 정보 등이 저장될 수 있다. 메모리(1120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(1120)에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있다. 메모리(1120)에는 적어도 하나의 인공지능 모델이 저장될 수도 있다.
통신부(1200)는 본 개시의 일 실시예에 따라 제어부(1100), 출력 인터페이스(1300), 및 센서부(1400)보다 먼저 전원이 확립될 수 있다. 통신부(1200)가 제어부(1100), 출력 인터페이스(1300), 및 센서부(1400)보다 먼저 전원이 확립되면, 통신부(1200) 내의 프로세서(1210)의 제어를 통해 통신부 메모리(1220)에 저장된 조리기기(1000b)의 정보를 스테이션(2000)에 전송할 수 있다. 제어부(1100)의 전원이 확립되면, 본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(1210)는 조리기기(1000b)의 제어권을 제어부(1100)로 이양할 수 있다. 제어부(1100)의 프로세서(1110)는 이양된 제어권을 통해 조리기기(1000b)의 전반적인 동작을 제어한다. 물론 이는 일 실시예이며, 프로세서(1210)는 제어부(1100)의 전원 확립 전까지 조리기기(1000b)에 필요한 제어 동작을 수행하고, 제어부(1100)의 전원이 확립되면 제어부(1100)의 프로세서(1110)와 통신부(1200)의 프로세서(1210)는 서로 역할을 나누어 조리기기(1000b)를 각각 제어할 수도 있다.
통신부(1200)는, 조리기기(1000b)와 스테이션(2000), 조리기기(1000b)와 서버 장치(미도시), 또는 조리기기(1000b)와 모바일 단말(미도시) 간의 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1200)는, 근거리 통신부, 원거리 통신부 등을 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(NFC, Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 원거리 통신부는 조리기기(1000b)가 IoT(사물 인터넷) 환경에서 원격으로 서버 장치(미도시)에 의해 제어되는 경우, 서버 장치와 통신하는데 사용될 수 있다. 원거리 통신부는 인터넷, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 이동 통신부를 포함할 수 있다. 이동 통신부는, 3G 모듈, 4G 모듈, 5G 모듈, LTE 모듈, NB-IoT 모듈, LTE-M 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b)는 스테이션(2000)을 통해서 서버 장치에 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 조리기기(1000b)는 조리기기(1000b)에서 획득한 정보(예컨대, 내용물의 온도 정보, 조리기기의 장치 정보, 제조 년월일, 시리얼 넘버 등)를 근거리 무선 통신(예컨대, 블루투스, BLE 등)을 통해서 스테이션(2000)으로 전송할 수 있다. 이때, 스테이션(2000)은 WLAN(와이파이) 통신부와 원거리 통신부(인터넷)를 통해 서버 장치에 접속함으로써, 조리기기(1000b)에서 획득한 정보(예컨대, 내용물의 온도 정보, 조리기기의 장치 정보, 제조 년월일, 시리얼 넘버 등)를 서버 장치에 전송할 수 있다. 한편, 서버 장치는, 스테이션(2000)으로부터 수신한 조리기기(1000b)에서 획득한 정보를 서버 장치에 연결된 모바일 단말을 통해서 사용자에게 제공할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 스테이션(2000)은 D2D(device to device) 통신(예컨대, WFD(Wi-Fi Direct) 통신 또는 BLE 통신)을 통해서 사용자의 모바일 단말로 조리기기(1000b)에서 획득한 정보를 직접 전송할 수도 있다.
출력 인터페이스(1300)는 조리기기(1000a)의 비디오 신호 또는 오디오 신호의 출력을 담당할 수 있다. 출력 인터페이스(1300)는 디스플레이부(1310), 음향 출력부(1320), 진동 모터(1330) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(1310)와 터치패드가 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1310)는 출력 인터페이스 이외에 입력 인터페이스로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(1310)는 액정 디스플레이부(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이부(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이부(flexible display), 3차원 디스플레이부(3D display), 전기영동 디스플레이부(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 조리기기(1000b)는 구현 형태에 따라 디스플레이부를 2개 이상 포함할 수도 있다.
음향 출력부(1320)는, 통신 인터페이스(1130)를 통해 수신되거나 메모리(1120)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1320)는 조리기기(1000b)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호(예를 들어, 알림음, 안내 음성, 목표 가열 온도에 대한 오디오 데이터, 내용물의 현재 온도에 대한 오디오 데이터, 다중 전원 상태에 대한 오디오 데이터)를 출력할 수 있다. 구현 예에 따라서 조리기기(1000b)는 음향 출력부(1320)를 포함하지 않을 수도 있다.
출력 인터페이스(1300)는 조명 장치(예컨대, LED)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력 인터페이스(1300)는 LED 램프를 이용하여, 조리기기(1000b)의 다중 전원 상태를 표시할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 PCB(1005)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소 혹은 더 많은 구성요소에 의해서도 PCB(1005)는 구현될 수 있다. 예를 들어, PCB(1005)는 통신 인터페이스(1130)가 생략되고 제어부(1100)와 통신부(1200)로만 구현될 수 있다. 또한, PCB(1005)는, 제어부(1100), 통신부(1200) 및 출력 인터페이스(1300)로만 구성될 수 있다. 또한, PCB(1005)를 포함하는 조리기기(1000b)는, 제어부(1100), 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300) 및 센서부(1400) 외에 사용자의 입력을 수신하는 사용자 인터페이스, 배터리 등을 더 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, PCB(1005)가 사용자 인터페이스를 포함하는 경우, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해서 조리기기(1000b)의 다중 전원 제어 방식을 설정하거나 변경할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b)가 배터리를 포함하는 경우, 배터리를 보조 전력으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 조리기기(1000b)가 보온 기능을 제공하는 경우, 조리기기(1000b)는 스테이션(2000)로부터의 전력 송신이 중단되더라도 배터리의 전력을 이용하여 조리기기(1000b)를 계속 가동할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b)가 배터리를 포함하는 경우, 배터리를 보조 전력으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 조리기기(1000b)가 보온 기능을 제공하는 경우, 조리기기(1000b)는 스테이션(2000)로부터의 전력 송신이 중단되더라도 배터리의 전력을 이용하여 내용물의 온도를 모니터링할 수 있다. 조리기기(1000b)는 내용물의 온도가 임계 온도 이하로 낮아지는 경우, 배터리의 전력을 이용하여 모바일 단말로 알림을 전송하거나, 스테이션(2000)에 전력 송신을 요청할 수 있다.
또한, 조리기기(1000b)가 스테이션(2000)로부터 전력을 수신 받기 전에, 배터리의 전력을 이용하여 통신부(1200)를 구동하고, 스테이션(2000)에 무선 통신 신호를 전송함으로써, 스테이션(2000)에서 조리기기(1000b)를 미리 인식하도록 할 수도 있다. 배터리는 2차 전지(예컨대, 리튬이온전지, 니켈·카드뮴전지, 폴리머전지, 니켈수소전지 등), 슈퍼 커패시터 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼 커패시터는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 울트라 커패시터(Ultra-Capacitor) 또는 초고용량 커패시터라고 부른다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b)가 메모리를 포함하는 경우, 메모리는 프로세서의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예컨대, 조리 영역 별 전력 전송 패턴 정보, 조리기기(1000b)의 식별 정보 등)을 저장할 수도 있다.
메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류될 수 있다. 메모리에는 적어도 하나의 인공지능 모델이 저장될 수도 있다.
다시 도 4b를 참조하면, 제 2 타입의 조리기기(1000b)는 통신 코일(1002)을 더 포함할 수도 있다. 통신 코일(1002)은 스테이션(2000)과의 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 코일이다. 예를 들어, 통신 코일(1002)은 NFC 통신을 위한 NFC 안테나 코일일 수 있다. 도 4b에서는 통신 코일(1002)의 권선 수가 하나인 것으로 표현되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통신 코일(1002)의 권선 수는 복수일 수 있다. 예를 들어, 통신 코일(1002)은 5~6 턴으로 권취될 수 있다. 통신 코일(1002)에 연결된 NFC 회로는 픽업 코일(1001)을 통해서 전력을 공급받을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2 타입의 조리기기(1000b)는 IH 금속(예컨대, 철 성분)을 포함하는 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)와 수신 코일(1003)을 포함하는 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)를 포함할 수 있다. 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)의 경우, 일반적인 IH 용기인 제 1 타입의 조리기기(1000a)와 같이, 조리기기(1000b-1)의 IH 금속에 와전류가 발생함으로써, 조리기기(1000b-1) 안의 내용물이 가열될 수 있다. 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)에는 스마트 주전자(smart kettle), 전기 밥솥(스마트 냄비) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는, 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1) 보다 수신 코일(1003)과 부하(1004)를 더 포함할 수 있다. 수신 코일(1003)은 스테이션(2000)에서 송신되는 무선 전력을 수신하여 부하(1004)를 구동하는 코일일 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)의 송신 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장이 수신 코일(1003)을 통과하면서 수신 코일(1003)에 유도 전류가 흘러 부하(1004)로 에너지가 공급될 수 있다. 이하에서는, 송신 코일에서 발생하는 자기장에 의해 수신 코일(1003)에 유도 전류가 흐르는 것을 수신 코일(1003)이 송신 코일로부터 무선 전력을 수신하는 것으로 표현할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 수신 코일(1003)은 동심원 형태일 수도 있고, 타원 형태일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 수신 코일(1003)은 복수 개 일 수도 있다. 예를 들어, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는, 보온 히터용 수신 코일과 가열 히터용 수신 코일을 포함할 수 있다. 이때, 가열 히터용 수신 코일은 가열 히터를 구동하고 보온 히터용 수신 코일은 보온 히터를 구동할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)에서 픽업 코일(1001), 통신 코일(1002), 수신 코일(1003)은 동일한 레이어 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4b를 참조하면, 통신 코일(1002)이 가장 안쪽에 배치되고 중간에 수신 코일(1003)이 배치되고, 픽업 코일(1001)이 가장 외곽에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4c의 410을 참조하면, 수신 코일(1003)이 가장 안쪽에 배치되고, 중간에 픽업 코일(1001)이 배치되고, 가장 외곽에 통신 코일(1002)이 배치될 수 있다. 또한, 도 4c의 420을 참조하면, 수신 코일(1003)이 가장 안쪽에 배치되고, 중간에 통신 코일(1002)이 배치되고, 가장 외곽에 픽업 코일(1001)이 배치될 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 일 실시예에 따라 가장 안쪽부터 다음과 같은 순서로 코일들이 배치될 수도 있다.
1) 픽업 코일(1001) - 수신 코일(1003) - 통신 코일(1002)
2) 픽업 코일(1001) - 통신 코일(1002) - 수신 코일(1003)
3) 통신 코일(1002) - 픽업 코일(1001) - 수신 코일(1003)
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)에서 픽업 코일(1001), 통신 코일(1002), 수신 코일(1003)은 적층된 구조로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 4c의 430을 참조하면, 권선 수가 많지 않은 픽업 코일(1001)과 통신 코일(1002)이 한 레이어를 이루고, 수신 코일(1003)이 또 다른 레이어를 형성하여 두 레이어가 적층될 수 있다.
부하(1004)는 히터, 모터 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 히터는 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2) 안의 내용물을 가열하기 위한 것이다. 히터의 형상은 다양할 수 있으며, 외피의 재질(예컨대, 철, 스테인레스, 동, 알루미늄, 인코로이, 인코텔 등)도 다양할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는 히터를 복수 개 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는 보온 히터와 가열 히터를 포함할 수 있다. 보온 히터와 가열 히터는 다른 레벨의 히팅 출력을 낼 수 있다. 예컨대, 보온 히터의 히팅 레벨이 가열 히터의 히팅 레벨 보다 낮을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는, 수신 코일(1003)과 부하(1004) 사이에 공진 캐패시터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 부하(1004)에서 필요로 하는 전력량에 맞게 공진 값이 다르게 설정될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는, 부하(1004)의 동작을 온/오프하기 위한 스위치부(예컨대, 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치)(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는, 히터 적용 제품(예컨대, 커피 머신(커피 드리퍼), 토스터), 모터 적용 제품(예컨대, 블렌더) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제 1 타입의 조리기기(1000a)는 IH 금속을 포함하므로, 스테이션(2000)의 IH 용기 감지 모드에서는 감지될 수 있으나, 제 1 타입의 조리기기(1000a)는 스테이션(2000)과 통신이 불가능하므로 스테이션(2000)의 소형 가전 감지 모드에서는 감지되지 않을 수 있다. 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)는 IH 금속을 포함하므로, 스테이션(2000)의 IH 용기 감지 모드에서 감지될 수 있으며, 제 2-1 타입의 조리기기(1000b-1)는 스테이션(2000)과 통신도 가능하므로, 스테이션(2000)의 소형 가전 감지 모드에서도 감지될 수 있다. 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는 IH 금속을 포함하지 않으므로, 스테이션(2000)의 IH 용기 감지 모드에서는 감지되지 않으나, 제 2-2 타입의 조리기기(1000b-2)는 스테이션(2000)과 통신 가능하므로, 스테이션(2000)의 소형 가전 감지 모드에서는 감지될 수 있다.
도 4d는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4d를 참조하면, 조리기기(1000b-1)은 IH 방식에 의해 가열되는 제 2-1 타입의 조리기기로서 케틀을 도시하고 잇다.
조리기기(1000b-1)는 픽업 코일(1001)과 통신 코일(1002)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 스테이션(2000)으로부터 유도된 전력에 의해 조리기기(1000b-1)에 와전류가 발생하고, 이를 통해 조리기기(1000b-1)는 가열된다.
픽업 코일(1001)을 통해 PCB(1005)를 구동할 수 있는 전원이 생성된다. 통신 코일(1002)을 통해서 조리기기(1000b-1)와 스테이션(2000)은 서로 통신할 수 있다.
도 4e는 본 개시의 일 실시예에 따른 조리기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4e는 수신 코일(1003)을 통해 가열하는 제 2-2 타입의 조리기기로서 케틀이라는 조리기기(1000b-2)를 도시하고 있다.
도 4e에 따른 조리기기(1000b-2)는 IH 방식의 조리기기(1000a, 1000b-1) 보다 수신 코일(1003)과 부하(1004)를 더 포함할 수 있다. 픽업 코일(1001)과 통신 코일(1002)은 도 4a에서 상세히 설명하였다. PCB(1005)가 포함하는 구성들(제어부(1100), 통신부(1200), 출력 인터페이스(1300) 및 센서부(1400))은 도 5를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 히터 방식의 조리기기로서 부하(1004)와 수신 코일(1003)에 대해서만 살펴보기로 한다.
수신 코일(1003)은 스테이션(2000)으로부터 송신되는 무선 전력을 수신하여 히터인 부하(1004)를 구동하는 코일일 수 있다. 예를 들어, 스테이션(2000)의 송신 코일(작동 코일)에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장이 수신 코일(1003)을 통과하면서 수신 코일(1003)에 유도 전류가 흘러 히터인 부하(1004)로 조리기기(1000b-2)에 에너지를 공급할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 수신 코일(1003)은 동심원 형태일 수도 있고, 타원 형태일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
부하(1004)는 조리기기(1000b-2) 안의 내용물을 가열하기 위한 것이다. 부하(1004)는 히터로서 동작하며, 여기서 히터 형상은 다양할 수 있는데, 외피의 재질(예컨대, 철, 스테인레스, 동, 알루미늄, 인코로이, 인코텔 등)도 다양할 수 있다.
도 4e의 히터 방식의 조리기기(1000b-2)는 전력 수신 방식의 조리기기라고도 하는데, 전력 수신 방식의 조리기기(1000b-2)는 수신 코일(1003)과 인접한 히터를 구동하는 가열용 조리기기일 수 있고, 수신 코일(1003)과 상당한 이격(예) 15cm)이 있는 히터를 구동하는 커피 드리퍼와 같은 조리기기일 수도 있으며, 수신 코일(1003)을 통해 모터를 구동하는 블렌더와 같은 조리기기일 수도 있다. 비록 조리기기는 아니지만, 전력 수신 방식의 조리기기(1000b-2)는 배터리를 포함할 수도 있으며, 이 때 배터리는 무선으로 전력을 공급받아 수신 코일(1003)을 통해 충전이 이루어진다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b-2)는, 수신 코일(1003)과 부하(1004) 사이에 공진 커패시터를 더 포함할 수 있다. 이때, 부하(1004)에서 필요로 하는 전력량에 맞게 공진 값이 다르게 설정될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 의하면, 조리기기(1000b-2)는, 부하(1004)의 동작을 온/오프하기 위한 스위치부(예컨대, 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치)(도시되지 않음)를 더 포함할 수도 있다.
수신 코일(1003)과 픽업 코일(1001)은 무선전력전송 기술을 통해 스테이션(2000)의 송신 코일로부터 무선으로 에너지를 수신할 수 있다. 무선전력전송 기술은 전기에너지를 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하로 전달하는 기술이다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 무선전력전송 기술은 자기유도 방식을 포함할 수 있다. 자기유도 방식은 1차 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장의 대부분이 2차 코일을 통과하면서 2차 코일에 유도 전류가 흘러 부하로 에너지를 공급하는 기술이다. 일례로서 스테이션(2000)에서 송신 코일을 통해 전력을 계속적 혹은 간헐적으로 인가할 때, 픽업 코일(1001)은 10W 정도의 전력을 생성하고 수신 코일(1003)에서는 1000W 정도의 전력을 수신하여 구동할 수 있다. 수신 코일(1003)은 '대전력 코일'이고 상대적으로 픽업 코일(1001)은 '소전력 코일'이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 다중 전원을 사용하는 가전 장치는 조리기기(1000)일 수 있다. 조리기기(1000)는 스테이션(2000)의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일(1001), 픽업 코일(1001)의 교류를 직류로 정류하는 정류부(1500), 정류부(1500) 출력을 평활화하는 정류부 커패시터(1510), 통신부(1200)를 빠르게 안정시키기 위한 소용량의 커패시터인 제 1 커패시터(1270)와 정류부(1500)로부터 제 1 커패시터(1270)에 감압된 전압을 공급하기 위한 통신부 전원부(1250)로 구성된다. 또한, 조리기기(1000)는 정류부(1500) 출력을 입력받아 제어부(1100) 전원을 안정화시키고 확립하기 위해 제 1 커패시터(1270)에 비해 대용량인 제 2 커패시터(1170)에 전압을 공급하는 제어부 전원부(1150)를 포함한다.
통신부 전원부(1250)와 제어부 전원부(1150)는 레귤레이터, 아날로그 릴레이 회로 또는 감압 컨버터인 벅 컨버터(buck converter) 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 통신부 전원부(1250)는 통신부(1200)만 구동시키면 되므로 수십 mW 정도의 저전력만 공급할 수 있는 정도의 공급 능력을 가지면 충분하다. 일 실시예에 따라, 제어부(1100)는 제어부(1100)의 프로세서(1110)를 구동시킬 경우 설계 사양에 따라 0.5W~200W의 전력이 필요할 수 있다. 조리기기(1000)가 제어부(1100)와 출력 인터페이스(1300)까지 함께 구동시킬 경우는 수백 W의 전력이 필요할 것이다.
픽업 코일(1001)에서 무선으로 전력이 수신되면, 수신된 전력은 정류부(1500)를 통해 정류되고, 상대적으로 저용량 커패시터인 제 1 커패시터(1270)에서의 충전이 제 2 커패시터(1170)에 비해 빠르게 완료될 수 있으므로 통신부(1200)는 제어부(1100)에 비해 빠른 시간 - 대략 100ms - 안에 전원 안정화가 이루어진다. 통신부(1200)는 전원 안정화가 이루어지면 스테이션(2000)에 소정의 데이터 - 가전 장치인 조리기기(1000)의 식별정보, 조리기기(1000) 온 시 웰컴 메시지, 조리기기(1000)의 상태정보 중 적어도 하나 - 를 전송할 수 있다.
제어부(1100)는 제 1 커패시터(1270)보다 상대적으로 큰 용량의 제 2 커패시터(1170)에서의 충전이 완료되면서 전원이 안정화되므로 통신부(1200)에 비해 비교적 늦은 시간에 활성화된다. 제어부(1100) 전원이 활성화되면 제어부(1100)는 프로세서(1110)를 통해 조리기기(1000)의 전반적인 제어를 수행하게 된다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 도 7의 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 제 1 커패시터(1270)와 제 2 커패시터(1170)를 연결하는 제 1 스위치(SW1, 1600)를 더 포함할 수 있다. 도 7에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 앞선 도 6에서와 같이 동작한다. 그런데, 조리기기(1000)의 제어부(1100) 전원이 안정화되면, 제 2 커패시터(1170)에 의해 확립되는 전원은 제 1 스위치(1600)를 통해 통신부(1200)와 제어부(1100)가 공유하여 함께 사용할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 1 스위치(1600)는 다이오드(1601) 혹은 트랜지스터(1603)일 수 있으나 이에 제한되지는 않고, 스위치로 사용될 수 있는 어떤 전기기기 - 예를 들어, FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등 - 도 제 1 스위치(1600)로 사용될 수 있다.
만일 제 1 스위치(1600)가 다이오드(1601)이면 제 2 커패시터(1170)의 양(+)극이 다이오드(1610)의 애노드(anode), 제 1 커패시터(1270)의 양(+)극이 다이오드(1601)의 캐쏘드(cathode)와 각각 연결된다. 제어부(1100) 전원이 안정화될 때, 제 2 커패시터(1170)의 전원은 제 1 스위치(1600)를 통해 통신부(1200)가 제어부(1100)가 공유할 수 있다.
만일 제 1 스위치(1600)가 트랜지스터(1603)이면, 제 2 커패시터(1170)의 양(+)극이 트랜지스터(1603)의 컬랙터, 제 1 커패시터(1270)의 양(+)극이 트랜지스터(1603)의 이미터와 각각 연결된다. 제어부(1100) 전원이 안정화될 때, 제 2 커패시터(1170)의 전원이 제 1 스위치(1600)인 트랜지스터(1603)를 통해 통신부(1200)와 제어부(1100)는 전원을 공유할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부(1100)는, 조리기기(1000)가 픽업 코일(1001)을 통해 무선으로 전력을 수신하여 제 2 커패시터(1170)를 통해 제어부(1100) 전원이 안정화되는 시간을 포함한 소정의 시간 경과 후, 트랜지스터(1603)를 턴 온하여 제어부(1100)는 통신부(1200)와 전원을 공유할 수 있다. 일 실시예에 따라, 상기 소정의 시간은 제 2 커패시터(1170)에 충전이 완료되는 시간 또는 제 2 커패시터(1170)에 소정의 크기만큼 충전이 되는 시간일 수 있다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라 도 8a에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 정류부(1500) (혹은 정류부 커패시터(1510))와 통신부 전원부(1250) 사이에 통신부 스위치(SW2, 1620)를 선택적으로 포함할 수 있다.
제어부(1100)는 소정의 시간이 경과함에 따라 트랜지스터(1603)를 턴 온하여 제어부(1100)가 통신부(1200)와 전원을 공유하게되면, 정류부(1500)와 제 1 커패시터(1270) 간 연결된 통신부 스위치(1620)를 오프하여 통신부(1200)가 더 이상 정류부(1500)로부터 전원 공급을 받지 않고 제 2 커패시터(1170)를 통해 전원을 공급받도록 한다. 이 경우 통신부 전원부(1250)가 더 이상 동작하지 않아도 되므로 통신부 전원부(1250)에서 소비되는 전력이 절약될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부(1100)는 제 2 커패시터(1170)의 충전량에 따라 정류부(1500) 혹은 정류부 커패시터(1510)와 통신부 전원부(1250) - 궁극적으로 제 1 커패시터(1270) - 를 연결하는 통신부 스위치(1620)의 개폐(온오프)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(1100)는 제 2 커패시터(1170)의 충전량이 통신부(1200)와 제어부(1100)에 전원을 함께 공급하기에 부적절하다고 판단되는 소정의 임계값 아래로 떨어지는 경우, 제어부(1100)는 통신부 스위치(1620)를 턴 온함으로써 통신부 전원부(1250)는 정류부(1500)로부터 직접 전원을 공급받도록 할 수 있다. 일 실시예에 따라 제어부(1100)는 트랜지스터(1603) 스위치를 오프시키는 제어를 함께 병행할 수도 있다.
일 실시예에 따라 제어부(1100)는 조리기기(1000)가 배터리(도시되지 않음)를 포함하고 있는 경우 제 2 커패시터(1170)의 충전량이 통신부(1200)와 제어부(1100)에 전원을 함께 공급하기에 부적절하다고 판단되는 소정의 임계값 아래로 떨어질 때 제어부(1100)는 배터리와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따라, 통신부 스위치(1620)는 트랜지스터로 구성될 수 있으나 이에 제한되지는 않고, 스위치로 사용될 수 있는 어떤 전기기기 - 예를 들어, FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등 - 도 통신부 스위치(1620)로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따라, 도 8a에 따른 조리기기(1000)는 출력 인터페이스(1300)도 제어부(1100)와 함께 제 2 커패시터(1170)를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 이 경우 제 2 커패시터(1170)의 커패시턴스 용량은 제어부(1100)에만 전력을 공급할 때에 비해 좀더 넉넉한 용량 크기를 가지는 것이 필요하다.
도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라 도 8b에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)에는 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270) 간 제 1 다이오드(1601)가 연결되고, 정류부(1500)(혹은 정류부 커패시터(1510))와 통신부 전원부(1250) 간에 통신부 스위치(SW2, 1620)가 연결된다.
제어부(1100)의 전원이 안정화되면 통신부(1200)는 안정화된 제어부(1100) 전원을 통신부(1200) 전원으로 공유하여 사용하게 된다. 일 실시예에서, 제어부(1100)는 제어부(1100)의 전원 확립을 기초로 정류부(1500)와 제 1 커패시터(1270) 간 연결된 통신부 스위치(1620)를 오프하여 통신부(1200)가 더 이상 정류부(1500)로부터 전원 공급을 받지 않고 제 2 커패시터(1170)를 통해 전원을 공급받도록 할 수 있다. 이 경우 통신부 전원부(1250)는 더 이상 동작하지 않아도 되므로 통신부 전원부(1250)에서 소비되는 전력이 절약될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부(1100)는 제 2 커패시터(1170)의 충전량에 따라 정류부(1500) 혹은 정류부 커패시터(1510)와 통신부 전원부(1250) - 궁극적으로 제 1 커패시터(1270) - 를 연결하는 통신부 스위치(1620)의 개폐(온오프)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 커패시터(1170)의 충전량이 통신부(1200)와 제어부(1100)에 전원을 함께 공급하기에 부적절하다고 판단되는 소정의 임계값 아래로 떨어지는 경우, 제어부(1100)는 통신부 스위치(1620)를 턴 온함으로써 통신부 전원부(1250)가 정류부(1500)로부터 직접 전원을 공급받도록 할 수 있다.
일 실시예에 따라, 도 8b에 따른 조리기기(1000)는 출력 인터페이스(1300)도 제어부(1100)와 함께 제 2 커패시터(1170)를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 이 경우 제 2 커패시터(1170)의 커패시턴스 용량은 제어부(1100)에만 전력을 공급할 때에 비해 좀더 여유있는 용량 크기를 가지는 것이 필요하다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라 조리기기(1000)는 정류부(1500)(혹은 정류부 커패시터(1510))와 제어부 전원부(1150) 간에 제어부 스위치(SW3, 1630)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 통신부(1200)의 전원이 안정화될 때까지 제어부 스위치(1630)는 오프 상태로 유지되어 픽업 코일(1001)로부터의 생성되는 전원은 온전히 통신부(1200) 전원 안정화를 위해 사용될 수 있다.
통신부(1200)의 전원이 빠르게 안정화되면, 통신부(1200)의 활성화(전원 안정화)에 기초하여 제어부(1100)를 활성화기 위해 제어부 스위치(1630)가 턴 온된다. 일 실시예에 따라, 제어부(1100)가 활성화되기 전에는 제어부 스위치(1630)의 개폐는 통신부(1200)의 프로세서(1210)가 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제어부 스위치(1630)는 트랜지스터로 구성될 수 있으나 이에 제한되지는 않고, 스위치로 사용될 수 있는 어떤 전기기기 - 예를 들어, FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등 - 도 제어부 스위치(1630)로 사용될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 제 2 커패시터(1170)의 출력단에 제어부(1100) 뿐만 아니라 출력 인터페이스(1300)도 연결되므로 출력 인터페이스(1300)는 제어부(1100)에 공급되는 전원을 함께 사용할 수 있다. 출력 인터페이스(1300)는 제어부(1100)와 공유한 제 2 커패시터(1170)에서 공급되는 전원을 통해 디스플레이부(1310), 음향출력부(1320) 및/또는 진동모터(1330)를 구동할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어부(1100)의 전원 안정화 후에 출력 인터페이스(1300)를 순차적으로 안정화시키기 위해 제 2 커패시터(1170)와 출력 인터페이스(1300) 간에 출력 인터페이스 스위치(SW4, 1640)가 구비될 수 있다. 제어부(1100)의 프로세서(1110)는 제어부(1100)의 전원 안정화가 이루어지면 제어부(1100) 전원 안정화를 스위치 제어 이벤트로 하여, 출력 인터페이스 스위치(1640)를 턴 온할 수 있다. 출력 인터페이스 스위치(1640)가 턴 온되면 제 2 커패시터(1170)를 통한 전원이 출력 인터페이스(1300)에 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 조리기기(1000)는 출력 인터페이스 스위치(1640) 없이 제 2 커패시터(1170)를 통해 제어부(1100)와 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화를 동시에 꾀할 수도 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 조리기기(1000)는 스테이션(2000)의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일(1001), 픽업 코일(1001)의 교류를 직류로 정류하는 정류부(1500), 정류부(1500) 출력을 안정화시키는 정류부 커패시터(도시되지 않음), 통신부(1200)를 빠르게 안정시키기 위한 소용량의 커패시터인 제 1 커패시터(1270)와 정류부(1500)로부터 제 1 커패시터(1270)에 감압된 전압을 공급하기 위한 통신부 전원부(1250)로 구성된다. 또한, 조리기기(1000)는 정류부(1500) 출력을 입력받아 제어부(1100) 전원을 안정화시키기 위해 제 1 커패시터(1270)에 비해 대용량인 제 2 커패시터(1170)에 전압을 공급하는 제어부 전원부(1150)를 포함할 수 있다. 그리고, 조리기기(1000)는 정류부(1500) 출력을 입력받아 출력 인터페이스(1300)에 공급하는 전원을 안정화시키기 위해 제 3 커패시터(1370)에 전압을 공급하는 출력 인터페이스 전원부(1350)를 포함할 수 있다. 제 3 커패시터(1370)는 제 2 커패시터(1170)에 비해 대용량일 수 있다.
통신부 전원부(1250), 제어부 전원부(1150) 및 출력 인터페이스 전원부(1350)는 정류부(1500) 출력을 각각 제 1 커패시터(1270), 제 2 커패시터(1170) 및 제 3 커패시터(1370)에 공급하기 위한 레귤레이터, 아날로그 릴레이 회로 또는 감압 컨버터인 벅 컨버터(buck converter) 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 통신부 전원부(1250)는 통신부(1200)만 구동시키면 되므로 수십 mW 정도의 저전력만 공급할 수 있는 정도의 공급 능력을 가지면 충분하다. 일 실시예에 따라, 제어부(1100)는 설계 사양에 따라 달라지지만 대략 0.5W~200W의 전력이 필요할 수 있다. 일 실시예에 따라, 출력 인터페이스(1300)는 수백 W를 소비할 수 있으며 제어부(1100)에 비해 좀더 큰 전력을 필요로 할 수 있다.
조리기기(1000)의 픽업 코일(1001)에서 무선으로 전력이 수신되면, 수신된 전력은 정류부(1500)를 통해 정류되고, 저용량의 제 1 커패시터(1270)의 충전이 제 2 커패시터(1170)와 제 3 커패시터(1370)에 비해 빠르게 완료된다. 따라서, 통신부(1200)는 제어부(1100)와 출력 인터페이스(1300)에 비해 빠른 시간 - 대략 100ms - 안에 전원 안정화가 이루어진다. 통신부(1200)는 전원 안정화가 이루어짐과 함께 스테이션(2000)에 소정의 데이터 - 조리기기(1000)의 식별정보, 조리기기(1000) 온 시 웰컴 메시지, 조리기기(1000)의 상태정보 중 적어도 하나 - 를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제 1 커패시터(1270)보다 상대적으로 큰 용량의 제 2 커패시터(1170)의 충전이 완료되면서 제어부(1100)의 전원이 안정화된다. 따라서, 제어부(1100)는 통신부(1200)에 비해 비교적 늦은 시간에, 하지만 출력 인터페이스(1300)보다는 좀더 이른 시간에 전원이 안정화된다. 제어부(1100) 전원이 안정화되면 제어부(1100)는 프로세서(1110)를 통해 조리기기(1000)의 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제 2 커패시터(1170)보다 상대적으로 큰 용량의 제 3 커패시터(1370)의 충전이 완료되면서 출력 인터페이스(1300)를 위한 전원이 안정화되므로 제어부(1100)에 비해 출력 인터페이스(1300)의 전원은 상대적으로 늦은 시간에 안정화된다. 출력 인터페이스(1300) 전원이 안정화되면 출력 인터페이스(1300)의 디스플레이(1310), 음향출력부(1320) 및/또는 진동모터(1330)를 통해 조리기기(1000)는 시각적 출력, 청각적 출력 및/또는 촉각적 출력을 수행할 수 있다.
도 11에 따른 회로도에서 제 1 커패시터(1270)의 커패시턴스가 C1, 제 2 커패시터(1170)의 커패시턴스가 C2, 제 3 커패시터(1370)의 커패시턴스가 C3일 때, C3 ≥ C2 ≥ C1가 성립할 수 있다. 따라서, 각 커패시터의 커패시턴스 크기는 전원 안정화 시간과 관련될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 12를 참조하면, 세 개의 커패시터 중 가장 큰 커패시턴스를 가지는 제 3 커패시터(1370)에 의해 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화가 이루어지면, 제 3 커패시터(1370)로부터 제 5 스위치(SW5, 1650)를 통해 통신부(1200)에도 전원이 공급될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 5 스위치(1650)는 다이오드(1651) 혹은 트랜지스터(1653)일 수 있으나 이에 제한되지는 않고, 스위치로 사용될 수 있는 어떤 전기기기 - 예를 들어, FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등 - 도 제 5 스위치(1650)로 사용될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270)를 연결하는 제 1 스위치(1600)를 통해, 제어부(1100) 전원이 확립되면 제 2 커패시터(1170)에 확립된 전원을 통신부(1200)가 공유하여 사용할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제 3 커패시터(1370)에 의해 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화가 이루어지면, 제어부(1100)에 의해 제 5 스위치(1650)와 제 1 스위치(1600) 중 어느 하나만 턴 온 될 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
도 13을 참조하면, 세 개의 커패시터 중 가장 큰 커패시턴스를 가지는 제 3 커패시터(1370)에 의해 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화가 이루어지면, 제 3 커패시터(1370)로부터 제 6 스위치(SW6, 1660)가 턴 온되어 제어부(1100)에도 전원이 공급될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 6 스위치(1660)는 다이오드(1661) 혹은 트랜지스터(1663)일 수 있으나 이에 제한되지는 않고, 스위치로 사용될 수 있는 어떤 전기기기 - 예를 들어, FET(Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등 - 도 제 6 스위치(1660)로 사용될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따라, 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270)를 연결하는 제 1 스위치(1600)를 통해, 출력 인터페이스(1300) 전원이 확립되면 제 3 커패시터(1370)에 확립된 전원을 제어부(1100)뿐 아니라 통신부(1200)도 공유하여 사용할 수 있다. 일 실시예에 따라, 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화 후 제 6 스위치(1660)가 턴 온된 다음, 제 1 스위치(1600)가 턴 온되는 순서로 제어부(1100)가 제어할 수 있다. 또는 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화 이후 제 6 스위치(1660) 턴 온과 동시에 제 1 스위치(1600)가 턴 온되도록 제어부(1100)가 제어할 수도 있다. 이 때 스위치 제어는 제어부(1100)의 프로세서(1110)에 의해 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따라, 통신부(1200) - 제어부(1100) - 출력 인터페이스(1300) 순서로 전원이 안정화되므로, 제어부(1100) 전원이 안정화되면 제어부(1100)는 제 1 스위치(1600)를 턴 온하도록 제어하고, 이후에 출력 인터페이스(1300) 전원이 안정화되면 제 6 스위치(1660)를 턴 온하도록 제어할 수 있다. 제 1 스위치(1600)와 제 6 스위치(1660) 턴 온에 의해 가장 용량이 큰 제 3 커패시터(1370) 만으로 도 13에 따른 통신부(1200), 제어부(1100) 및 출력 인터페이스(1300)의 전원 공급이 이루어지면, 통신부 전원부(1250) 및 제어부 전원부(1150)에서 소비되는 전력을 절약할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따라 3-다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 도 14에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 통신부 전원부(1250) 앞단에 통신부 스위치(1620), 제어부 전원부(1150) 앞단에 제어부 스위치(1630) 및/또는 출력 인터페이스 전원부(1350) 앞단에 제 7 스위치(SW7, 1670)를 각각 선택적으로 구비할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 조리기기(1000)는 통신부(1200)의 전원 안정화를 빠르게 하기 위해 제어부 스위치(1630)와 제 7 스위치(1670)는 오프하고 통신부 스위치(1620) 만을 턴 온하여 통신부(1200)의 전원 만을 안정화시킨다. 통신부(1200)의 전원이 안정화된 것을 기초로, 다음으로 가전장치(1000)는 제어부 스위치(1630)를 턴 온하여 제어부(1100) 전원을 안정화한다. 다음으로 제어부(1100)의 전원이 안정화된 것을 기초로 가전장치(1000)는 제 7 스위치(1670)를 턴 온하여 출력 인터페이스(1300) 전원을 안정화시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 앞선 도 13에서와 같이 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270)를 연결하는 제 1 스위치(1600) 및 제 3 커패시터(1370)와 제 2 커패시터(1170)를 연결하는 제 6 스위치(1660)를 통해, 출력 인터페이스(1300) 전원이 확립(전원 안정화)되면 제 3 커패시터(1370)에 확립된 전원을 제어부(1100)뿐 아니라 통신부(1200)도 공유하여 사용할 수 있다. 일 실시예에 따라, 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화 이후 제 6 스위치(1660) 턴 온 -> 제 1 스위치(1600) 턴 온 순서로 제어부(1100)에 의해 스위치가 제어될 수 있다. 또는 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화 이후 제 6 스위치(1660) 턴 온과 동시에 제 1 스위치(1600)가 턴 온되도록 제어부(1100)에 의해 스위치들이 제어될 수도 있다. 일 실시예에 따라, 제 1 스위치(1600)가 턴 온되면, 통신부 스위치(1620)를 턴 오프하여 통신부 전원부(1250)와 정류부(1500) 연결이 단절될 수 있다. 또한, 제어부(1100)는 제 6 스위치(1660)가 턴 온되면 제어부 스위치(1630)를 턴 오프하여 제어부 전원부(1150)와 정류부(1500) 연결을 단절할 수 있다. 제어부(1100)는 통신부 스위치(1620)와 제어부 스위치(1630)를 턴 오프함으로써, 통신부 전원부(1250)와 제어부 전원부(1150)에서 전력 소비없이 제 3 커패시터(1370), 제 6 스위치(1660), 및 제 1 스위치(1600) 연결에 의해 조리기기(1000)의 주요 컴포넌트인 통신부(1200), 제어부(1100) 및 출력 인터페이스(1300) 전체 전원 공급이 이루어지도록 할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 도 15에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 통신부 전원부(1250) 앞단에 통신부 스위치(1620), 제어부 전원부(1150) 앞단에 제어부 스위치(1630) 및 출력 인터페이스 전원부(1350) 앞단에 제 7 스위치(SW7, 1670)를 각각 선택적으로 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 커패시터(1270)와 제 2 커패시터(1170)는 제 1 다이오드(D1, 1601)로 연결되고, 제 3 커패시터(1370)와 제 2 커패시터(1170)는 제 6 다이오드(D6, 1661)로 연결된다.
본 개시의 일 실시예에서, 조리기기(1000)는 통신부(1200)의 전원 안정화를 빠르게 하기 위해 제어부 스위치(1630)와 제 7 스위치(1670)는 턴 오프하고 통신부 스위치(1620) 만을 턴 온하여 통신부(1200)의 전원을 안정화시킨다. 통신부(1200)의 전원이 안정화된 것을 기초로 통신부(1200)의 조리기기(1000)는 제어부 스위치(1630)를 턴 온하여 제어부(1100) 전원을 안정화시킨다. 다음으로 제어부(1100)의 전원이 안정화된 것을 기초로 조리기기(1000)는 제 7 스위치(1670)를 턴 온하여 출력 인터페이스(1300) 전원을 안정화할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따라, 앞선 도 13에서와 같이 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270)를 연결하는 제 1 다이오드(1601)를 통해, 제어부(출력 인터페이스(1300) 전원이 확립(전원 안정화)되면 제 2 커패시터(1170)에 확립된 전원을 제어부(1100)뿐 아니라 통신부(1200)도 공유하여 사용할 수 있다. 이 때 제 2 커패시터(1170)와 제 1 커패시터(1270)는 다이오드로 연결되므로, 제어부(1110) 전원이 안정화된 후 조리기기(1000)는 통신부 스위치(1620)를 오프시켜 통신부 전원부(1250) 구동을 중단하여 통신부 전원부(1250)에 의한 전력 소모를 방지할 수 있으며, 통신부(1200)는 오로지 제 2 커패시터(1170)에 의한 전원을 사용하여 구동될 수 있다.
일 실시예에 따라, 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화 이후 제 6 다이오드(1661) 및 제 1 다이오드(1601)를 통해 제어부(1100)와 통신부(1200)가 제 3 커패시터(1370)에 의한 전원을 공유하여 사용할 수 있다. 출력 인터페이스(1300)의 전원 안정화가 확립되면, 조리기기(1000)는 통신부 스위치(1620)를 턴 오프하여 통신부 전원부(1250)와 정류부(1500) 연결을 단절할 수 있다. 또한, 조리기기(1000)는 제어부 스위치(1630)를 턴 오프하여 제어부 전원부(1150)와 정류부(1500) 연결을 단절할 수 있다. 조리기기(1000)는 통신부 스위치(1620)와 제어부 스위치(1630)를 턴 오프함으로써, 통신부 전원부(1250)와 제어부 전원부(1150)에서 전력 소비없이 제 3 커패시터(1370), 제 6 다이오드(1661), 및 제 1 다이오드(1601) 연결에 의해 조리기기(1000)의 주요 컴포넌트인 통신부(1200), 제어부(1100) 및 출력 인터페이스(1300) 전체 전원 공급이 이루어지도록 할 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 다중 전원을 사용하는 조리기기의 회로도이다.
본 개시의 일 실시예에 따라 도 6 내지 도 15에 따른 조리기기(1000)의 컴포넌트로서 통신부(1200), 제어부(1100) 및 출력 인터페이스(1300)가 예시적으로 사용되었으나, 이는 예시에 불과할 뿐, 본 개시에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)는 가장 적은 전원 용량을 사용하면서 가장 먼저 전원 안정화가 필요한 컴포넌트를 최우선으로 전원 안정화시키고, 큰 전원 용량이 필요하면서 시간적으로 다른 컴포넌트에 비해 지연을 가지고 전원 안정화가 이루어져도 동작에 큰 영향을 받지 않는 컴포넌트를 나중에 전원 안정화시키는 응용에 사용될 수 있다. 따라서, 통신부(1200), 제어부(1100) 및 출력 인터페이스(1300)는 일 실시예를 위해 사용되었을 뿐이므로, 통신부(1200)는 도 16에서와 같이 가장 전원 용량이 작은 제 1 컴포넌트(1100_1), 제어부(1100)는 제 1 컴포넌트(1100_1)보다는 더 전원 용량이 큰 제 2 컴포넌트(1100_2)로 대체될 수 있다.
도 16에서 가장 전원 용량이 크고 가장 나중에 전원이 안정화되는 컴포넌트로 제 N 컴포넌트(1100_N)가 도시되어 있다. 앞선 실시예에서와 유사하게 커패시턴스의 용량 크기 순서는 C1 < C2 < ... CN-1< CN 이다.
일 실시예에 따라, 전원 용량이 제 1 컴포넌트(1100_1)에 비해 상대적으로 큰 컴포넌트인 제 2 컴포넌트(1100_2)의 전원이 안정화되면 SW_1(1600_1)에 의해 제 1 컴포넌트(1100_1)는 제 2 컴포넌트(1100_2)의 전원 공급원인 C2(1170_2)의 전원을 공유하여 사용할 수 있다.
마찬가지로, 전원 용량이 가장 큰 제 N 컴포넌트(1100_N)가 안정화되면, SW_N-1(1600_N-1)이 턴 온되어, 제 N-1 컴포넌트(1100_N-1)에도 전원이 공급될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전원 용량이 가장 큰 제 N 컴포넌트(1100_N)가 안정화되면, SW_1(1600_1)~SW_N-1(1600_N-1)이 모두 턴 온되어 제 1 컴포넌트(1100_1) 내지 제 N-1 컴포넌트(1100_N-1)에도 전원이 공급될 수 있다.
또는, 일 실시예에 따라, 조리기기(1000)는 제 N 컴포넌트(1100_N)이 안정화된 후, CN(1170_N)의 커패시턴스 용량에 따라 SW_N-1(1600_N-1)부터 몇 개의 스위치 만을 턴 온할 것인지를 결정할 수 있다. 즉, CN(1170_N)의 커패시턴스 용량이 제 N 컴포넌트(1100_N)과 제 N-1 컴포넌트(1100_N-1)에만 전원을 공급할 수 있는 용량이라면, 조리기기(1000)는 SW_N-1(1600_N-1)만을 턴 온하고 나머지 SW_1(1600_1) ~ SW_N-2(1600_N-2)는 턴 오프할 수 있다. 각 컴포넌트들이 사용하는 전원 용량은 각 컴포넌트에 전원을 공급하는 커패시터 양단 전압과 각 컴포넌트에 입력되는 전류를 센싱하여 계산할 수 있다.
도 16에서 각 스위치의 개폐 제어는 전원이 확립된 컴포넌트에 포함된 프로세서나 마이크로 컨트롤러에 의해 수행된다.
이상 도 6 내지 도 15에서 각 스위치의 개폐는 조리기기(1000) 제어부(1100)의 프로세서(1110)가 제어할 수 있고, 만일 제어부(1100)의 전원 안정화가 이루어지지 않은 경우라면 통신부(1200)의 프로세서(1210)가 제어할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라 조리기기(1000) 내에서 전원이 확립된 컴포넌트에 포함된 프로세서나 컨트롤러에 의해 이루어질 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 다중 전원을 사용하는 조리기기(1000)를 구동하는 방법을 나타내는 순서도이다.
S1701 단계에서, 조리기기(1000)는 픽업 코일(1001)을 통해 스테이션(2000)의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신한다. 스테이션(2000)의 송신 코일에서 발생하는 자기장에 의해 픽업 코일(1001)에 유도 전류가 흐르는 것을 픽업 코일(1001)이 송신 코일로부터 무선 전력을 수신하는 것으로 표현할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 픽업 코일(1001)은 동심원 형태일 수도 있고, 타원 형태일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
S1703 단계에서, 조리기기(1000)의 정류부(1500)는 픽업 코일(1001)에서 무선으로 수신한 전력을 정류한다. 일 실시예에서, 정류부(1500)는 단상 다이오드 정류기를 사용할 수 있다.
S1705단계에서, 조리기기(1000)는, 통신부(1200)를 활성화하기 위해 정류부(1500)로부터 정류된 전력을 제 1 커패시터(1270)에 충전한다. 통신부(1200)는 통신부 메모리(1220)에 스테이션(2000)과 통신하는 소정의 데이터들(예컨대, 조리기기(1000)로서 조리기기(1000)의 식별정보, 조리기기(1000) 최초 온 시 웰컴 메시지, 상태정보 등)을 저장할 수 있다. 조리기기(1000)의 식별정보는, 조리기기(1000)를 식별하기 위한 고유 정보로서, 맥 어드레스(Mac address), 조리기기(1000)의 모델명, 기기 타입 정보(예컨대, IH 타입 or 히터 타입), 제조사 정보(예컨대, Manufacture ID), 시리얼 넘버, 제조년월(혹은 제조년월일) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(1200)가 활성화되면 통신부(1200)는 이러한 소정의 데이터를 스테이션(2000)에 전송하여 스테이션(2000)의 디스플레이부(2510)를 통해 표시할 수 있다.
S1707 단계에서, 조리기기(1000)는 제어부(1100)를 활성화하기 위해 정류부(1500)로부터 정류된 전력을 제 2 커패시터(1170)에 충전한다. 일 실시예에 따라, 제 2 커패시터(1170)의 커패시턴스는 제 1 커패시터(1270)의 커패시턴스보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 개시를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
본 개시의 일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.　 또한, 본 개시의 일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품 (computer program product)으로도 구현될 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 활성화 된 후에 조리 기기의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;
    활성화 된 후에 무선 전력 전송 장치에 데이터를 전송하도록 구성된 통신부;
    상기 무선 전력 전송 장치의 송신 코일로부터 무선으로 전력을 수신하는 픽업 코일;
    상기 픽업 코일에서 수신한 전력에 대응되는 교류 전류를 직류 전류로 정류하는 정류부;
    상기 통신부를 상기 제어부 활성화 이전에 활성화 하기 위해 상기 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 1 커패시터; 및
    상기 제 1 커패시터보다 더 큰 커패시턴스를 가지면서, 상기 제어부를 활성화하기 위해 상기 정류부로부터 정류된 직류 전류를 충전하는 제 2 커패시터를 포함하되,
    상기 제어부 활성화 전 상기 통신부가 활성화되는 것에 기초하여 상기 통신부가 소정의 데이터를 상기 무선 전력 전송 장치에게 전송하는, 조리기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터와 상기 제 2 커패시터를 연결하는 제 1 스위치를 더 포함하는 조리기기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치는 트랜지스터이고,
    상기 제 2 커패시터의 양(+)극이 상기 트랜지스터의 컬랙터에 연결되고, 상기 제 1 커패시터의 양(+)극이 상기 트랜지스터의 이미터에 연결되는, 조리기기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 픽업 코일을 통해 무선으로 전력을 수신한 후 소정의 시간 경과 후 상기 트랜지스터를 턴 온하는, 조리기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소정의 시간은 상기 제 2 커패시터에 충전이 완료되는 시간인 것을 특징으로 하는 조리기기.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 소정의 시간 경과 후 상기 정류부와 상기 제 1 커패시터 간 연결된 스위치를 오프하는, 조리기기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 커패시터의 충전량에 따라 상기 정류부와 상기 제 1 커패시터를 연결하는 스위치의 온오프를 제어하는, 조리기기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 제 1 커패시터의 충전량이 소정의 값 이상이 되면 상기 통신부가 활성화되는 것에 기초하여, 상기 소정의 데이터를 상기 무선 전력 전송 장치에 전송하는, 조리기기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 소정의 데이터는 상기 조리기기의 식별정보, 조리기기 온 시 웰컴 메시지, 및 상기 조리기기의 상태정보 중 적어도 하나를 포함하되,
    상기 조리기기의 식별정보는 상기 조리기기의 맥 어드레스(Mac address), 모델명, 타입 정보, 제조사 정보, 시리얼 넘버, 및 제조년월 중 적어도 하나를 포함하는, 조리기기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정류부와 상기 제 2 커패시터를 연결하는 스위치는 상기 통신부 활성화가 완료될 때까지 턴 오프되는, 조리기기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정류부와 상기 제 2 커패시터를 연결하는 스위치는 상기 통신부 활성화가 완료되는 것에 기초하여 턴 온되는, 조리기기.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정보를 표시하는 출력 인터페이스; 및
    상기 출력 인터페이스를 활성화하기 위해 상기 정류부로부터 전력을 충전하는 제 3 커패시터를 더 포함하되, 상기 제 3 커패시터의 커패시턴스는 상기 제 2 커패시터의 커패시턴스보다 큰 것을 특징으로 하는 조리기기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터와 상기 제 3 커패시터를 연결하는 제 2 스위치를 더 포함하는 조리기기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치는 상기 제어부가 활성화됨에 따라 턴 온되고,
    상기 제 2 스위치는 상기 출력 인터페이스가 활성화됨에 따라 턴 온되는, 조리기기.
  15. 제 13 항 또는 14 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터와 상기 정류부를 연결하는 스위치는, 상기 제 1 스위치를 턴 온하는 것에 기초하여 턴 오프되고,
    상기 제 2 커패시터와 상기 정류부를 연결하는 스위치는, 상기 제 2 스위치를 턴 온하는 것에 기초하여 턴 오프되고,
    상기 제 3 커패시터 양단 전압이 소정의 값 이하이면 상기 제 2 커패시터와 상기 정류부를 연결하는 스위치가 온되고,
    상기 제 2 커패시터의 양단 전압이 소정의 값 이하이면 상기 제 1 커패시터와 상기 정류부를 연결하는 스위치가 온되는, 조리기기.
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