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KR101503220B1 - Load-sensing adaptive type dongle wireless charging receiver - Google Patents

Load-sensing adaptive type dongle wireless charging receiver Download PDF

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Publication number
KR101503220B1
KR101503220B1 KR20140134193A KR20140134193A KR101503220B1 KR 101503220 B1 KR101503220 B1 KR 101503220B1 KR 20140134193 A KR20140134193 A KR 20140134193A KR 20140134193 A KR20140134193 A KR 20140134193A KR 101503220 B1 KR101503220 B1 KR 101503220B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
current
voltage
load
circuit unit
Prior art date
Application number
KR20140134193A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이승엽
한승희
유경현
석원진
Original Assignee
(주)디아이디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by (주)디아이디 filed Critical (주)디아이디
Priority to KR20140134193A priority Critical patent/KR101503220B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

Disclosed is a load-sensing adaptive dongle wireless charging receiver capable of preventing electrical damage to a charging load. The load-sensing adaptive dongle wireless charging receiver comprises: a matching circuit unit for performing impedance matching by receiving wireless power from a resonant wireless power transmitter; a rectifier circuit unit for rectifying the wireless power received from the resonant wireless power transmitter; a charging current protection circuit unit for outputting the wireless power rectified by the rectifier circuit unit by limiting the maximum current of the wireless power; a charging current variable resistor unit for variably adjusting the maximum voltage and the maximum current of the charging current protection circuit unit by using a variable resistance; a charging voltage/current sensing unit for sensing the voltage and current of charging power, which is output from the charging current protection circuit unit and inputted to a charging load, and feeding back the sensed voltage and current of the charging power; and a control circuit unit for controlling the charging current variable resistor unit to limit the maximum voltage and the maximum current of the charging current protection circuit unit to 15 to 25% greater than the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage/current sensing unit and feeding back set values, which correspond to the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage/current sensing unit, and requirements to the resonant wireless power transmitter through bluetooth of low energy (BLE) communications.

Description

부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기{LOAD-SENSING ADAPTIVE TYPE DONGLE WIRELESS CHARGING RECEIVER}[0001] LOAD-SENSING ADAPTIVE TYPE DONGLE WIRELESS CHARGING RECEIVER [0002]

본 발명은 충전 수신기에 관한 것으로서, 구체적으로는 무선충전 수신기에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 부하의 종류에 따른 충전 전류를 감지하여 최적의 충전 전류를 공급하고 충전 중에도 충전부하와 다른 기기와의 유선통신이 가능하도록 구성되는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기에 관한 것이다.
The present invention relates to a charging receiver, and more particularly, to a wireless charging receiver. More particularly, the present invention relates to a charging recharger, which detects a charging current according to a type of a load and supplies an optimal charging current, The present invention relates to a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver configured for wired communication.

공진형 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기로 구성되며, 주로 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 간의 공진 주파수를 통해 전력 송수신이 무선으로 이루어지게 된다.The resonant type wireless charging system consists of a wireless power transmitter and a wireless power receiver, and the transmission and reception of power is performed wirelessly mainly through the resonance frequency between the wireless power transmitter and the wireless power receiver.

등록특허공보 10-1253669는 대표적인 공진 주파수에 의한 무선 전력의 송수신 시스템을 개시하고 있다. 공개특허공보 특2002-0083332의 경우도 무선 전력 송수신 시스템을 개시하고 있는데, 가장 전파 상태가 좋은 주파수를 선택하여 충전하도록 제어하는 구성이 구비되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1253669 discloses a system for transmitting and receiving wireless power based on a typical resonant frequency. In the case of the patent publication 2002-0083332, a wireless power transmission / reception system is also disclosed.

무선 충전은 유선 케이블이 필요치 않으므로, 그 활용도가 점점 많아지고 있는 추세이다. 그런데, 충전 부하가 스마트 폰, 태블릿 PC(tablet PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer)와 같이 다양하기 때문에 무선 충전 시스템 역시 충전 부하에 따라 다양하게 출시되고 있다.Since wireless charging does not require a wired cable, its utilization is increasing. However, since the charge load varies from smartphone, tablet PC, and notebook computer, wireless charging system is also variously based on charging load.

충전 부하와 무선 충전 수신기 간의 연결 방식이 충전 부하에 따라 달라질 수밖에 없으며, 충전 부하의 적정 충전 전류 역시 충전 부하의 종류마다 각각 다르기 때문이다.This is because the connection between the charging load and the wireless recharging receiver depends on the charging load, and the proper charging current of the charging load also differs depending on the type of the charging load.

예를 들어, 스마트 폰의 경우 대개 1 A에서 1.7 A 등으로 스마트 폰에 따라 충전 전류가 다양하며, 다른 종류의 기기 중에서는 노트북 컴퓨터의 충전 전류는 2 A 이상으로 충전 전류가 매우 높은 편이다. 그리고 비교적 소형인 웨어러블 디바이스(wearable device)의 경우 매우 낮은 50 mA 이하의 충전 전류가 요구되고 있다.For example, in smart phones, charging current varies from 1 A to 1.7 A, depending on the type of smartphone. Among other types of devices, the charging current of a notebook computer is more than 2 A, and the charging current is very high. And a very small charge current of less than 50 mA is required for a relatively small wearable device.

그러므로, 충전 부하에 따라 각각 다르게 무선 충전 시스템을 제작하는 것은 제조 업체로서도 부담이며, 충전 부하에 따라 무선 충전 시스템을 구매하여야 하는 것 역시 구매자로서 여러 모로 불편하고 부담이 될 수 있다.Therefore, manufacturing the wireless charging system differently depending on the charging load is also burdensome for the manufacturer, and purchasing the wireless charging system according to the charging load may also be inconvenient and burdensome for the purchaser.

이러한 연유로 인하여 무선 충전 시스템과 충전 부하 간에 연결의 호환성이 요구되고 있으며, 그 충전 전류를 충전 부하마다 적정하게 조정할 수 있는 범용적인 무선 충전 시스템이 요구되고 있다.Because of this, compatibility between the wireless charging system and the charging load is required, and a universal wireless charging system capable of appropriately adjusting the charging current for each charging load is required.

높은 전류로 충전이 가능한 노트북용 무선 충전 시스템으로 웨어러블 디바이스를 무선 충전하는 경우에는 과전류와 과전압으로 인해 웨어러블 디바이스에 심각한 손상을 초래할 수 있다.A wireless charging system for notebooks that can be charged with a high current can cause serious damage to the wearable device due to overcurrent and overvoltage when wirelessly charging the wearable device.

이러한 문제점을 해결하고 안전하게 충전할 수 있는 방안이 요구된다.There is a need for a solution that can solve these problems and safely charge them.

10-125366910-1253669 특2002-0083332▒ 2002-0083332

본 발명의 목적은 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver.

상술한 본 발명의 목적에 따른 부하 감지 적응형 동글(dongle) 무선충전 수신기는, 공진형 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하는 정합 회로부; 상기 공진형 무선 전력 송신기로부터 수신되는 무선 전력을 정류하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부에서 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 출력하는 충전전류 보호 회로부; 가변 저항을 이용하여 상기 충전전류 보호 회로부의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하는 충전전류 가변저항부; 상기 충전전류 보호 회로부에서 출력되어 충전 부하로 입력되는 충전 전력의 전압 및 전류를 감지하고 감지된 충전 전력의 전압 및 전류를 피드백(feedback)하는 충전 전압/전류 감지부; 상기 충전 전압/전류 감지부로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류보다 15% 내지 25% 높게 상기 충전전류 보호 회로부의 최대 전압 및 최대 전류를 제한하도록 상기 충전전류 가변저항부를 제어하고, 상기 충전 전압/전류 감지부로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류에 해당하는 설정값 및 요구사항을 BLE(Bluetooth of Low Energy) 통신을 통해 상기 공진형 무선 전력 송신기로 피드백하는 제어 회로부를 포함하도록 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver including: a matching circuit for receiving impedance power and receiving impedance power from a resonant wireless power transmitter; A rectifier circuit for rectifying the radio power received from the resonant radio power transmitter; A charge current protection circuit for limiting and outputting a maximum current of the rectified rectified rectified rectified rectified current; A charge current variable resistor part for variably adjusting a maximum voltage and a maximum current of the charge current protection circuit part using a variable resistor; A charge voltage / current sensing unit for sensing the voltage and current of the charge power outputted from the charge current protection circuit unit and input to the charge load and for feedbacking the voltage and current of the charge power sensed; Controls the charging current variable resistor unit to limit the maximum voltage and the maximum current of the charging current protection circuit unit by 15% to 25% higher than the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage / current sensing unit, And a control circuit for feeding back the set value and the requirement corresponding to the voltage and current of the charge power fed back from the current sensing unit to the resonant wireless power transmitter through Bluetooth of Low Energy (BLE) communication.

여기에서, 상기 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기는, USB 커넥터(universal serial bus connector) 또는 어댑터 커넥터(adaptor connector)를 통해 상기 충전 부하와 연결되도록 구성될 수 있다.Here, the load sensing adaptive dongle wireless recharging receiver may be configured to be connected to the charging load through a universal serial bus connector or an adapter connector.

그리고 상기 충전 부하를 컴퓨터(computer)와 USB 연결하기 위한 스위치(switch)를 구비하는 USB 스위치 회로부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.And a USB switch circuit portion having a switch for USB connection of the charging load to a computer.

이때, 상기 제어 회로부는, 상기 USB 스위치 회로부에 상기 컴퓨터의 USB 케이블이 연결되면 상기 충전 부하의 D+/D- USB 연결을 스위칭하여 충전중에도 상기 충전 부하가 컴퓨터와 USB 데이터 통신을 수행할 수 있도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다.
At this time, when the USB cable of the computer is connected to the USB switch circuit unit, the control circuit unit switches the D + / D- USB connection of the charging load so that the charging load can perform USB data communication with the computer . ≪ / RTI >

상술한 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기에 의하면, 동글 형태의 무선충전 수신기에 USB 커넥터나 어댑터 커넥터를 충전 부하에 연결하도록 구성됨으로써, 충전 부하의 종류에 무관하게 그 연결이 가능하도록 하는 효과가 있다.According to the above-described load sensing adaptive dongle wireless charging receiver, since the USB connector or the adapter connector is connected to the charging load in the dongle type wireless charging receiver, the connection can be made regardless of the type of the charging load .

이때, 동글 무선충전 수신기에 USB 스위치 회로부를 구비하여 D+/D- 단자를 통한 충전 부하와 다른 기기와의 데이터 통신이 가능하도록 함으로써, 충전과 데이터 통신이 동시에 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.At this time, the dongle wireless charging receiver is provided with the USB switch circuit portion, so that the charging load through the D + / D- terminal and the data communication with the other device are enabled, so that charging and data communication can be maintained at the same time.

한편, 초기에 수신되는 무선 전력의 최대 전류를 적정하게 제한하여 충전 부하의 손상을 방지하고, 충전 전류를 감지하여 무선충전 송신기로 피드백함으로써, 충전 부하에 가장 적정한 충전 전류로 무선 전력을 수신할 수 있는 효과가 있다. 이에, 최적의 충전 효율을 유지하고 충전 부하의 전기적 손상을 방지할 수 있다.On the other hand, by preventing the damage of the charging load by appropriately restricting the maximum current of the initially received radio power, detecting the charging current and feeding back to the wireless charging transmitter, the wireless power can be received with the charging current most suitable for the charging load There is an effect. Thus, it is possible to maintain the optimum charging efficiency and to prevent electrical damage of the charging load.

아울러 전력 소모를 줄일 수 있는 효과도 있다It also has the effect of reducing power consumption.

특히, 충전시 CC(constant current) 모드의 전력 송출시에는 문제가 dqjtdmsk 이후 CV(constant voltage)로 진행되면 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기가 수신하는 무선 전력은 지속적으로 유지되지만 충전 부하로 충전되는 전력량이 감소하게 되므로 전력 효율이 나빠지는데, 본 발명에서는 지속적으로 충전 전류를 감지하여 피드백하기 때문에 전력 충전 효율이 높게 유지될 수 있다.In particular, during the constant current mode power supply during charging, when the problem progresses to CV (constant voltage) after dqjtdmsk, the load power of the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver is maintained constantly, The power efficiency is deteriorated because the amount of power is reduced. In the present invention, since the charging current is constantly sensed and fed back, the power charging efficiency can be maintained high.

이는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)의 발열 및 회로 손상 누적이 방지되며 전력 효율도 높아지게 된다.This prevents heat generation of the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 and accumulation of circuit damage and increases power efficiency.

또한, 충전 부하의 종류에 상관없이 최적의 충전이 가능하며 충전 부하별로 무선충전 수신기를 구비할 필요없이 하나의 무선충전 수신기로 모든 종류의 충전 부하를 무선 충전할 수 있는 효과가 있다.
Also, there is an effect that the charging can be performed optimally regardless of the type of charging load, and all types of charging loads can be wirelessly charged with one wireless charging receiver without having to provide a wireless charging receiver for each charging load.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail to the concrete inventive concept.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는 정합 회로부(110), 정류 회로부(120), 충전전류 보호 회로부(130), 충전전류 가변저항부(140), 충전 전압/전류 감지부(150), 제어 회로부(160) 및 USB 스위치(universal serial bus switch) 회로부(170)를 포함하도록 구성될 수 있다.1, a load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 according to an embodiment of the present invention includes a matching circuit 110, a rectifying circuit 120, a charging current protection circuit 130, A charge voltage / current sensing unit 150, a control circuit unit 160, and a universal serial bus switch circuit unit 170. The charge /

부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는 USB 커넥터(universal serial bus connector) 또는 어댑터 커넥터(adaptor connector)를 통해 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 웨어러블 디바이스(wearable device) 등과 연결되도록 구성될 수 있다. 이에, 충전 부하(20)의 종류와 상관없이 연결이 가능할 수 있다.The load sensing adaptive dongle wireless recharging receiver 100 is connected to a smart phone, a notebook computer, a wearable device, etc. via a universal serial bus connector or an adapter connector Can be configured to be connected. Thus, the connection can be made irrespective of the type of the charging load 20.

또한, 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는 충전 부하(20)의 충전 전류를 실시간으로 감지하여 공진형 무선 전력 송신기(10)로 피드백하도록 구성될 수 있다. 공진형 무선 전력 송신기(30)는 피드백받은 충전 전류에 상응하는 무선 전력으로 변경하여 송신하도록 구성될 수 있다.The load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 may also be configured to sense the charging current of the charging load 20 in real time and feed back to the resonant wireless power transmitter 10. The resonant wireless power transmitter 30 may be configured to transmit and change the wireless power corresponding to the feedback charging current.

이에, 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는 충전 부하(20)에 과도한 무선 전력으로 충전되어 회로가 손상되는 것을 방지하고 최적의 충전 효율을 유지할 수 있다.Accordingly, the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 can be prevented from being damaged due to excessive charging of the charging load 20 by the wireless power, and the optimal charging efficiency can be maintained.

또한, 이러한 부하 감지 적응형의 피드백 기술을 이용하여 충전 부하(20)의 종류에 무관하게 충전이 가능해질 수 있다.In addition, charging can be performed irrespective of the type of the charging load 20 by using such a load sensing adaptive feedback technique.

또한, 충전 부하(20)와 USB 연결이 되더라도 충전 부하(20)와 컴퓨터(30)와 같은 다른 기기를 동시에 스위치 연결하도록 구성되며 또한 충전 연결을 유지하면서 D+/D- 단자 연결을 통해 데이터 통신이 가능하도록 구성될 수 있다.It is also possible to connect the charging load 20 and other devices such as the computer 30 at the same time to switch the charging load 20 to the USB connection and to maintain data communication via the D + / D- terminal connection while maintaining the charging connection. Lt; / RTI >

특히, 충전시 CC(constant current) 모드의 전력 송출시에는 문제가 없으나 이후 CV(constant voltage)로 진행되면 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)가 수신하는 무선 전력은 지속적으로 유지되지만 충전 부하(20)로 충전되는전력량이 감소하게 되므로 전력 효율이 나빠지는데, 본 발명에서는 지속적으로 충전 전류를 감지하여 피드백하기 때문에 전력 충전 효율이 높게 유지된다.Particularly, there is no problem in power transmission in the constant current mode during charging. However, when the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 proceeds to CV (constant voltage) thereafter, the wireless power received by the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 is continuously maintained, Since the amount of power to be charged into the battery 20 is reduced, the power efficiency is deteriorated. In the present invention, the charging current is continuously sensed and fed back, so that the power charging efficiency is maintained high.

이는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)의 발열 및 회로 손상 누적이 방지되어 발열이 없고 이에 따라 전력 효율도 높아지게 된다.This prevents heat generation of the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 and accumulation of circuit damage, so that there is no heat generation and accordingly power efficiency is increased.

이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the detailed configuration will be described.

정합 회로부(110)는 공진형 무선 전력 송신기(10)로부터 무선 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하도록 구성될 수 있다.The matching circuitry 110 may be configured to receive wireless power from the resonant wireless power transmitter 10 to perform impedance matching.

정합 회로부(110)는 임피던스 정합을 통해 무선 전력의 전달 효율을 최적화하도록 구성될 수 있다.The matching circuitry 110 may be configured to optimize the transmission efficiency of the wireless power through impedance matching.

정류 회로부(120)는 공진형 무선 전력 송신기(10)로부터 수신되는 무선 전력을 정류하도록 구성될 수 있다. 교류 전력이 송신되며 이를 정류하여 충전 가능한 전력 형태로 변환하도록 구성될 수 있다.The rectifying circuit section 120 may be configured to rectify the radio power received from the resonant radio power transmitter 10. [ AC power is transmitted and can be configured to rectify it and convert it into a form of chargeable power.

충전전류 보호 회로부(130)는 정류 회로부(120)에서 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 출력하도록 구성될 수 있다.The charging current protection circuit unit 130 may be configured to limit and output the maximum current of the rectified rectified current by the rectifying circuit unit 120.

무선 전력의 순간 송신시 높은 전력에 의해 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100) 자체가 오동작을 일으킬 수 있으며, 이 경우에는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)뿐만 아니라 충전 부하(20)도 보호할 필요가 있기 때문이다.The load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 itself may malfunction due to high power during instantaneous transmission of wireless power, in which case the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100, as well as the charging load 20, It is necessary to protect it.

한편, 충전전류 보호 회로부(130)는 USB 커넥터(universal serial bus connector) 또는 어댑터 커넥터(adaptor connector)를 통해 충전 부하(20)와 연결되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the charge current protection circuit unit 130 may be configured to be connected to the charge load 20 through a universal serial bus connector or an adapter connector.

부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는 CV(constant voltage) 충전시 공진형 무선 전력 송신기(10)의 과도한 무선 송신 전력으로 인한 발열 및 손상을 예방할 수 있다.The load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 can prevent heat generation and damage due to excessive radio transmission power of the resonant wireless power transmitter 10 during constant voltage charging.

충전전류 가변저항부(140)는 가변 저항을 이용하여 충전전류 보호 회로부(130)의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하도록 구성될 수 있다. 이는 무선 수신 전력이 특히 초기에 순간적으로 과도하게 입력될 때 회로를 보호하기 위해 최대 허용 전압 및 최대 허용 전류를 제한하기 위한 구성이다.The charging current variable resistor unit 140 may be configured to variably adjust the maximum voltage and the maximum current of the charging current protection circuit unit 130 using a variable resistor. This is a configuration for restricting the maximum allowable voltage and the maximum allowable current to protect the circuit when the wireless received power is particularly momentarily overloaded at the initial time.

충전전류 가변저항부(140)는 제어 회로부(160)의 제어에 의해 가변저항이 선택되어 최대 전압 및 최대 전류가 조정될 수 있다.A variable resistor is selected by the control of the control circuit unit 160 so that the maximum voltage and the maximum current can be adjusted.

충전 전압/전류 감지부(150)는 충전전류 보호 회로부(140)에서 출력되어 충전 부하(20)로 입력되는 충전 전력의 전압 및 전류를 감지하도록 구성될 수 있다.The charging voltage / current sensing unit 150 may be configured to sense the voltage and current of the charging power output from the charging current protection circuit unit 140 and input to the charging load 20. [

이때, 충전 전압/전류 감지부(150)는 감지된 충전 전력의 전압 및 전류를 제어 회로부(160)로 피드백(feedback)하도록 구성될 수 있다.At this time, the charging voltage / current sensing unit 150 may be configured to feedback the voltage and current of the sensed charging power to the control circuit unit 160.

제어 회로부(160)는 충전 전압/전류 감지부(150)로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류보다 15% 내지 25% 높게 충전전류 보호 회로부(130)의 최대 전압 및 최대 전류를 제한하도록 충전전류 가변저항부(150)를 제어하는 것으로 구성될 수 있다.The control circuit unit 160 controls the charging current control unit 130 so as to limit the maximum voltage and the maximum current of the charging current protection circuit unit 15 by 15% to 25% higher than the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage / And controlling the resistor unit 150. [

바람직하게는, 제어 회로부(160)는 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류보다 20% 높게 최대 전압 및 최대 전류를 제한하도록 충전전류 가변저항부(150)를 제어할 수 있다.Preferably, the control circuit 160 may control the charging current variable resistor unit 150 to limit the maximum voltage and the maximum current by 20% higher than the voltage and current of the fed-back charging power.

예를 들어, 1 A 충전 전류가 감지되면 1.2 A의 전류 제한을 하도록 리미터(limiter) 회로를 구성하고 또는 2 A 충전 전류가 감지되면 2.4 A의 제한치를 두어 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100) 및 충전 부하(20)의 파손이 없도록 보호한다.For example, a limiter circuit may be configured to have a current limit of 1.2 A if a 1 A charge current is detected, or a limit of 2.4 A if a 2 A charge current is detected to provide a load sense adaptive dongle wireless charge receiver 100 ) And the charging load (20).

충전 전압/전류 감지부(150)의 감지에 의해 사실상 충전 부하(20)의 종류가 확인되며, 제어 회로부(160)는 최적의 충전 전류로 변경 제어하는 기능을 한다.The type of the charging load 20 is actually confirmed by the detection of the charging voltage / current sensing unit 150, and the control circuit unit 160 functions to change and control the optimum charging current.

제어 회로부(160)는 충전 전압/전류 감지부(150)로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류에 해당하는 설정값 및 요구사항을 BLE(Bluetooth of Low Energy) 통신을 통해 공진형 무선 전력 송신기(10)로 피드백하도록 구성될 수 있다. BLE 통신을 통한 피드백을 통해 공진형 무선 전력 송신기(10)는 피드백된 설정값 및 요구사항에 맞춰 충전 송신전력의 전압 및 전류로 낮추거나 높여서 송신하도록 구성될 수 있다.The control circuit 160 receives the set values and requirements corresponding to the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage / current sensing unit 150 through the resonance type wireless power transmitter 10 (Bluetooth of Low Energy) ). ≪ / RTI > Through feedback via the BLE communication, the resonant wireless power transmitter 10 may be configured to send the voltage and current of the charge transmit power in a manner that is either lowered or raised to meet the feedback setpoint and requirements.

USB 스위치 회로부(170)는 충전 부하(20)를 컴퓨터(computer)와 같은 다른 기기와 USB 연결하기 위한 스위치(switch)를 구비하도록 구성될 수 있다.The USB switch circuitry 170 may be configured to include a switch for USB connection of the charging load 20 to another device, such as a computer.

USB 스위치 회로부(170)는 무선 전력 충전중에도 충전 부하(20)가 데이터 통신을 할 수 있도록 하기 위한 구성이다. USB 스위치 회로부(170)는 충전 부하(20)와 USB 연결되며 또한, 컴퓨터(30)와도 USB 연결된다.The USB switch circuit unit 170 is a configuration for allowing the charging load 20 to perform data communication even when wireless power is being charged. The USB switch circuit unit 170 is USB-connected to the charging load 20 and is also connected to the computer 30 via USB.

여기서, 제어 회로부(160)는 USB 스위치 회로부(170)에 충전 부하(20)가 USB 연결되면 충전 부하(20)의 USB 연결 단자를 D+/D-로 전환하여 충전 부하(20)의 충전중에도 컴퓨터(30)와 USB 데이터 통신이 가능하도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 반대로 얘기하면, 데이터 통신 중에도 충전 연결을 유지한다.The control circuit 160 switches the USB connection terminal of the charging load 20 to D + / D- when the charging load 20 is connected to the USB switch circuit unit 170, And to enable USB data communication with the external device 30. Conversely, if you talk, you maintain a charge connection even during data communication.

일반적으로 전자기기에 데이터 통신을 하기 위해 USB 케이블을 연결할 경우, 데이터 통신뿐만 아니라 전자기기의 충전을 지원하게 된다. 이때의 충전 전류는 제한적일 수 밖에 없다. 이는 전자기기의 충전 시간에 영향을 주게 된다. 본 발명에서는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)를 통한 USB 충전의 경우 데이터 통신뿐만 아니라, 충전 전류를 USB 연결 유/무와 상관없이 설정되어 충전에 문제없도록 한다.Generally, when a USB cable is connected to an electronic device for data communication, it supports not only data communication but also charging of electronic devices. At this time, the charging current is limited. This affects the charging time of the electronic device. According to the present invention, in the case of USB charging through the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100, not only data communication but also a charging current is set without regard to whether or not the USB connection is made so that there is no problem in charging.

이는 무선 충전 중 USB 연결을 감지하게 되면 USB 데이터 연결 단자인 D+/D-는 연결된 USB 케이블과 연결시켜 데이터 통신을 가능하게 하고, 충전 전류의 연결은 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)의 전력과의 연결을 유지하여 연결된 전자기기에 충분한 전류를 전달함으로 해결 가능하다. 단, 무선 충전이 되고 있지 않은 상태에서의 연결은 각 전자기기에 맞는 USB 동작을 하게 한다. When the USB connection is detected during wireless charging, the USB data connection terminal D + / D- is connected to the connected USB cable to enable data communication, and the charging current connection is established through the connection of the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver 100 It can be solved by maintaining the connection with the electric power and delivering sufficient current to the connected electronic device. However, the connection in the state in which wireless charging is not performed causes the USB operation to be performed for each electronic device.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. There will be.

10: 공진형 무선 전력 송신기 20: 충전 부하
30: 컴퓨터 110: 정합 회로부
120: 정류 회로부 130: 충전전류 보호 회로부
140: 충전전류 가변저항부 150: 충전 전압/전류 감지부
160: 제어 회로부 170: USB 스위치 회로부
10: Resonant wireless power transmitter 20: Charging load
30: computer 110: matching circuit
120: rectification circuit part 130: charge current protection circuit part
140: Charge current variable resistor unit 150: Charge voltage / current sensing unit
160: control circuit section 170: USB switch circuit section

Claims (4)

공진형 무선 전력 송신기(10)로부터 무선 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하는 정합 회로부(110);
상기 공진형 무선 전력 송신기(10)로부터 수신되는 무선 전력을 정류하는 정류 회로부(120);
상기 정류 회로부(120)에서 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 출력하는 충전전류 보호 회로부(130);
가변 저항을 이용하여 상기 충전전류 보호 회로부(130)의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하는 충전전류 가변저항부(140);
상기 충전전류 보호 회로부(130)에서 출력되어 충전 부하로 입력되는 충전 전력의 전압 및 전류를 감지하고 감지된 충전 전력의 전압 및 전류를 피드백(feedback)하는 충전 전압/전류 감지부(150);
상기 충전 전압/전류 감지부(150)로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류보다 15% 내지 25% 높게 상기 충전전류 보호 회로부(130)의 최대 전압 및 최대 전류를 제한하도록 상기 충전전류 가변저항부(140)를 제어하고, 상기 충전 전압/전류 감지부(150)로부터 피드백된 충전 전력의 전압 및 전류에 해당하는 설정값 및 요구사항을 BLE(Bluetooth of Low Energy) 통신을 통해 상기 공진형 무선 전력 송신기(10)로 피드백하는 제어 회로부(160)를 포함하는 부하 감지 적응형 동글(dongle) 무선충전 수신기.
A matching circuit part (110) for receiving wireless power from the resonant wireless power transmitter (10) and performing impedance matching;
A rectifying circuit part (120) for rectifying the radio power received from the resonant type wireless power transmitter (10);
A charge current protection circuit unit 130 for limiting and outputting a maximum current of the rectified radio power in the rectifier circuit unit 120;
A charge current variable resistance unit 140 for variably adjusting a maximum voltage and a maximum current of the charge current protection circuit unit 130 using a variable resistor;
A charging voltage / current sensing unit 150 for sensing the voltage and current of the charging power outputted from the charging current protection circuit unit 130 and inputting the charging load, and for feedbacking the voltage and current of the sensed charging power;
The charging current control unit 130 may control the charge current control unit 130 to limit the maximum voltage and the maximum current of the charge current protection circuit unit 130 by 15% to 25% higher than the voltage and current of the charge power fed back from the charge voltage / 140 and controls the setting values and requirements corresponding to the voltage and current of the charging power fed back from the charging voltage / current sensing unit 150 to the resonance type wireless power transmitter (BLE) And a control circuit unit (160) for feeding back the feedback signal to the control unit (10).
제1항에 있어서, 상기 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기(100)는,
USB 커넥터(universal serial bus connector) 또는 어댑터 커넥터(adaptor connector)를 통해 상기 충전 부하(20)와 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기.
2. The load sensing adaptive dongle wireless charging receiver (100) of claim 1, wherein the load sensing adaptive dongle wireless charging receiver (100)
Is configured to be coupled to the charging load (20) via a universal serial bus connector or an adapter connector.
제1항에 있어서,
상기 충전 부하(20)를 컴퓨터(computer)(30)와 USB 연결하기 위한 스위치(switch)를 구비하는 USB 스위치 회로부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기.
The method according to claim 1,
Further comprising a USB switch circuitry (170) having a switch for USB connection of the charging load (20) to a computer (30).
제3항에 있어서, 상기 제어 회로부(160)는,
상기 USB 스위치 회로부(170)에 상기 컴퓨터(30)의 USB 케이블이 연결되면 상기 충전 부하(20)의 D+/D- USB 연결을 스위칭하여 충전중에도 상기 충전 부하(20)가 컴퓨터(30)와 USB 데이터 통신을 수행할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응형 동글 무선충전 수신기.
4. The apparatus of claim 3, wherein the control circuit unit (160)
When the USB cable of the computer 30 is connected to the USB switch circuit unit 170, the D + / D- USB connection of the charging load 20 is switched so that the charging load 20 is connected to the computer 30 Wherein the control unit controls the wireless communication unit to perform data communication.
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