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KR101927670B1 - Wireless charging device and method that automatically changing mode - Google Patents

Wireless charging device and method that automatically changing mode Download PDF

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KR101927670B1
KR101927670B1 KR1020180112117A KR20180112117A KR101927670B1 KR 101927670 B1 KR101927670 B1 KR 101927670B1 KR 1020180112117 A KR1020180112117 A KR 1020180112117A KR 20180112117 A KR20180112117 A KR 20180112117A KR 101927670 B1 KR101927670 B1 KR 101927670B1
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KR
South Korea
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mode
charging
charging mode
terminal
current
Prior art date
Application number
KR1020180112117A
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Korean (ko)
Inventor
김재문
한현석
Original Assignee
김재문
한현석
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 김재문, 한현석 filed Critical 김재문
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Abstract

Provided are a wireless device and a wireless method for automatically changing a charging mode which can have higher charging efficiency. According to the present invention, the wireless charging device for automatically changing a charging mode comprises: a charging mode checking module for checking whether wireless charging for wirelessly charging a terminal is currently performed in a high-speed mode or in a low-speed mode; a terminal operation determining module for determining whether a screen is turned on or an application is operated while the terminal is charged; a charging mode change determining module for determining whether a charging mode should be changed based on a checked current charging mode and an operation state of the terminal; and a charging mode changing module for changing the charging mode to other modes different from the current charging mode if the charging mode should be changed according to a determination result.

Description

충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치 및 방법{Wireless charging device and method that automatically changing mode}Technical Field [0001] The present invention relates to a wireless charging device and a method for automatically changing a charging mode,

본 발명은 무선 충전 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 단말기의 상태에 따라 자동으로 충전 모드가 변경되는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging apparatus and method, and more particularly, to a charging mode automatic changing wireless charging apparatus and method in which a charging mode is automatically changed according to a state of a terminal.

일반적으로 판매되는 고속 무선 충전기는, 단말기의 충전을 시작하기 전 고속으로 충전할 것인지(고속 충전 모드) 저속으로 충전할 것인지(저속 충전 모드)를 결정하고 결정된 충전 모드로 단말기가 완전 충전될 때까지 충전을 수행한다. 이러한 고속 무선 충전기를 이용하는 무선 충전을 지원하는 단말기들은 고속 충전 모드에서는 리시버 출력 전압이 높게 설정되며(통상적으로 9 내지 10V 수준), 저속 충전 모드에서는 리시버 출력 전압이 낮게 설정된다(통상적으로 5V 수준).A high-speed wireless charger that is generally sold will determine whether to charge at a high speed (fast charge mode) or at a low speed (low speed charge mode) before charging the terminal, until the terminal is fully charged in the determined charge mode Charging is performed. Terminals that support wireless charging using such a high speed wireless charger are set to have a high receiver output voltage (typically 9 to 10V) in the fast charging mode and a low receiver output voltage (typically 5V) in the low charging mode, .

고속 충전 모드는 높은 출력 전압을 사용하기 때문에 동일한 출력을 발생시키는 과정에서 저속 충전 모드보다 상대적으로 낮은 전류를 사용하기 때문에 발열량이 감소하는 장점이 존재한다.Since the high-speed charging mode uses a high output voltage, a relatively low current is used in the low-speed charging mode in the process of generating the same output.

하지만, 고속 충전 모드는 높은 출력 전압을 사용하기 때문에 배터리 충전을 위해 높은 전압을 낮은 전압으로 변압하는 과정에서 변환 효율에 따른 발열량 역시 존재한다.However, since the high-speed charge mode uses a high output voltage, there is also a calorific value depending on the conversion efficiency in transforming a high voltage to a low voltage for charging the battery.

즉, 고속 충전 모드는 고출력 동작에서는 낮은 전류를 사용하여 발열이 감소하며, 저출력 동작에서는 낮은 전류로 인해 감소하는 발열보다 전압 강화 과정에서의 발열이 크기 때문에 전체 시스템에서의 발열량이 증가하게 된다.That is, in the high-speed charge mode, the heat generation is reduced using the low current in the high output operation and the heat generation in the voltage enhancement process is larger than the reduced heat due to the low current in the low output operation.

한편, 무선 충전을 지원하는 단말기들은 발열량 또는 배터리의 온도 등을 고려하여 상태에 따라 배터리 충전 전류를 제어한다. 발열이 증가하거나 배터리 온도가 증가하는 경우, 단말기들은 안전을 위해 충전 속도 또는 충전 전류를 감소시키도록 제어함으로써 발열 또는 온도가 증가하는 것을 방지하도록 형성된다.On the other hand, terminals supporting wireless charging control the battery charging current according to the state in consideration of the heat generation amount or the temperature of the battery. When the heat increases or the battery temperature increases, the terminals are formed so as to prevent the heat generation or the temperature from increasing by controlling the charging speed or the charging current to decrease for safety.

특히, 일부 단말기들에는 무선 충전 도중에 화면이 켜지거나 어플리케이션이 실행되는 등 단말기의 동작이 발생하면 충전 전류를 감소시키는 알고리즘이 적용되고 있다.Particularly, an algorithm for reducing a charging current is applied to some terminals when a terminal is operated such that a screen is turned on during wireless charging or an application is executed.

하지만, 이러한 알고리즘이 동작하는 경우, 고속 충전 모드에서는 충전 전류가 감소함에 따라 충전을 위해 발생하는 전력이 감소하게 되고, 이로 인해 전압 강하 과정에서 발생하는 발열이 낮은 전류로 인해 감소하는 발열보다 증가하게 되므로 전체 시스템에서의 발열량이 증가하여 저속 충전 속도보다 충전 속도가 느려지는 문제점이 존재한다.However, when such an algorithm operates, in the fast charge mode, as the charge current decreases, the power generated for charging decreases, which causes the heat generated during the voltage drop to increase more than the heat that decreases due to the low current There is a problem that the amount of heat generated in the entire system increases and the charging speed is slower than the low-speed charging speed.

KR 2014-0060541AKR 2014-0060541A

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 충전 모드가 자동으로 변경되어 보다 높은 충전 효율을 가질 수 있는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the related art as described above, it is an object of the present invention to provide a charging mode automatic changing wireless charging apparatus and method which can automatically change the charging mode to have higher charging efficiency.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치가 제공된다. 상기 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치는 단말기를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전이 현재 고속 모드로 수행되고 있는지 저속 모드로 수행되고 있는지 확인하는 충전 모드 확인 모듈; 상기 단말기가 충전 도중 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하고있는지 판단하는 단말기 동작 판단 모듈; 상기 확인한 현재 충전 모드와 상기 단말기 동작 여부를 기준으로 충전 모드의 변경이 필요한지 판단하는 충전 모드 변경 판단 모듈; 및 상기 충전 모드 변경이 필요하다고 판단되면, 상기 충전 모드를 상기 현재 충전 모드와 다른 모드로 변경하는 충전 모드 변경 모듈;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless charging apparatus for automatically changing a charging mode. Wherein the charging mode automatic changing wireless charging apparatus includes a charging mode confirmation module for confirming whether wireless charging for charging the terminal wirelessly is currently performed in a high speed mode or a low speed mode; A terminal operation judging module for judging whether the terminal is turning on a screen during charging or an application is operating; A charging mode change determining module that determines whether a change of the charging mode is required based on the determined current charging mode and whether or not the terminal operates; And a charge mode change module for changing the charge mode to a mode different from the current charge mode if it is determined that the charge mode change is necessary.

상기 단말기 동작 판단 모듈은, 상기 단말기로부터 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하였는지 확인할 수 있다.The terminal operation determination module can confirm whether the charge current has decreased to a predetermined value or less from the terminal.

상기 충전 모드 변경 판단 모듈은, 상기 현재 충전 모드의 발열량과 상기 다른 모드의 발열량을 계산 및 비교할 수 있다.The charging mode change determination module may calculate and compare the calorific value of the current charging mode and the calorific value of the other mode.

상기 발열량은, 상기 무선 충전을 위해 구비되는 코일에 흐르는 상기 충전 전류에 의한 코일 손실량과 상기 고속 모드 또는 저속 모드의 전압을 충전 전압으로 강하시키는 과정에서의 변환 손실량의 합일 수 있다.The amount of heat generated may be a sum of a coil loss due to the charging current flowing through the coil provided for the wireless charging and an amount of conversion loss in the process of reducing the voltage of the high speed mode or the low speed mode to the charging voltage.

상기 충전 모드 변경 모듈은, 상기 현재 충전 모드의 발열량이 상기 다른 모드의 발열량보다 높은 경우, 상기 충전 모드의 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다.The charge mode change module may determine that the charge mode should be changed when the calorific value of the current charge mode is higher than the calorific value of the other mode.

본 발명의 일 측면에 따르면, 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법이 제공된다. 상기 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법은 단말기를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전이 현재 고속 모드로 수행되고 있는지 저속 모드로 수행되고 있는지 확인하는 현재 충전 모드 확인 단계; 상기 단말기가 충전 도중 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하고있는지 판단하는 단말기 동작 여부 판단 단계; 상기 확인한 현재 충전 모드와 상기 단말기 동작 여부를 기준으로 충전 모드의 변경이 필요한지 판단하는 충전 모드 변경 여부 판단 단계; 및 상기 충전 모드 변경이 필요하다고 판단되면, 상기 충전 모드를 상기 현재 충전 모드와 다른 모드로 변경하는 충전 모드 변경 수행 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a charging mode automatic changing wireless charging method is provided. Wherein the charging mode automatic changing wireless charging method comprises: a current charging mode checking step of checking whether wireless charging for charging the terminal wirelessly is currently performed in a high speed mode or a low speed mode; Determining whether the terminal is in operation to determine whether the terminal is turning on a screen during charging or an application is operating; Determining whether the charging mode is changed based on whether the current charging mode and the terminal operation are confirmed; And changing a charging mode to a mode different from the current charging mode when it is determined that the charging mode change is necessary.

상기 단말기 동작 여부 판단 단계는, 상기 단말기로부터 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하였는지 확인할 수 있다.The step of determining whether or not the terminal operates may determine whether the charge current has decreased from a predetermined value or less.

상기 충전 모드 변경 여부 판단 단계는, 상기 현재 충전 모드의 발열량과 상기 다른 모드의 발열량을 계산 및 비교할 수 있다.The determining whether to change the charging mode may calculate and compare a calorific value of the current charging mode and a calorific value of the other mode.

상기 발열량은, 상기 무선 충전을 위해 구비되는 코일에 흐르는 상기 충전 전류에 의한 코일 손실량과 상기 고속 모드 또는 저속 모드의 전압을 충전 전압으로 강하시키는 과정에서의 변환 손실량의 합일 수 있다.The amount of heat generated may be a sum of a coil loss due to the charging current flowing through the coil provided for the wireless charging and an amount of conversion loss in the process of reducing the voltage of the high speed mode or the low speed mode to the charging voltage.

상기 충전 모드 변경 여부 판단 단계는, 상기 현재 충전 모드의 발열량이 상기 다른 모드의 발열량보다 높은 경우, 상기 충전 모드의 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다.The determining whether or not to change the charging mode may determine that the charging mode needs to be changed when the calorific value of the current charging mode is higher than the calorific value of the other mode.

본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치 및 방법은 고속 충전 모드에서 단말기가 동작함에 따라 증가하는 발열에 의한 안전 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다. The automatic charging mode wireless charging apparatus and method according to an embodiment of the present invention are capable of preventing a safety accident due to an increased heat due to operation of the terminal in the fast charging mode.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치 및 방법은 고속 충전 모드에서 단말기가 동작함에 따라 감소하는 충전 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Also, the apparatus and method for automatically changing the charging mode according to an embodiment of the present invention can increase the charging efficiency which is reduced as the terminal operates in the fast charging mode.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치의 고속 충전 모드 및 저속 충전 모드에서의 충전 전력에 따른 발열량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a block diagram of a charging mode automatic changing wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a calorific value according to charging power in a fast charging mode and a low-speed charging mode of a charging mode automatic changing wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a charging mode automatic changing wireless charging method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치의 고속 충전 모드 및 저속 충전 모드에서의 충전 전력에 따른 발열량을 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a block diagram of a charging mode automatic rechargeable wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a rechargeable mode automatic rechargeable wireless charging apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, The amount of heat generated due to the charging power of the battery.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치(100)는, 충전 모드 확인 모듈(110), 단말기 동작 판단 모듈(120), 충전 모드 변경 판단 모듈(130) 및 충전 모드 변경 모듈(140)을 포함한다.1, the automatic charging mode wireless charging apparatus 100 includes a charging mode confirmation module 110, a terminal operation determination module 120, a charging mode change determination module 130, And a charge mode change module 140. [

충전 모드 확인 모듈(110)은 무선 충전 장치(100)가 단말기를 무선 충전하는 과정에서 어떤 모드로 충전을 수행하고 있는지 확인한다. 무선 충전 장치(100)는 단말기를 무선 충전하기 위해서 고속 충전 모드 또는 저속 충전 모드로 동작한다. 고속 충전 모드는 리시버에서 통상적으로 9V내지 10V의 높은 출력을 발생시키는데 이 과정에서 리시버는 무선충전 장치로 특정한 디지털 통신 신호를 보내어 높은 출력 전압을 만들 수 있도록 요청하게 된다. 즉, 충전 모드 확인 모듈은 일 예로 리시버로부터 수신된 고속 충전 모드 요청 디지털 통신 신호를 통해 무선 충전 장치가 고속 충전 모드로 충전하고 있는지, 저속 충전 모드로 단말기를 무선 충전하고 있는지 확인 할 수 있다.The charging mode confirmation module 110 checks which mode the charging device 100 is charging in the process of wirelessly charging the terminal. The wireless charging device 100 operates in a fast charging mode or a low-speed charging mode to wirelessly charge the terminal. The fast charge mode typically produces a high output of 9V to 10V at the receiver, where the receiver sends a specific digital communication signal to the wireless charging device to request a high output voltage. That is, for example, the charging mode check module can check whether the wireless charging device is charging in the fast charging mode or wirelessly charging the terminal in the low-speed charging mode through the fast charging mode request digital communication signal received from the receiver.

단말기 동작 판단 모듈(120)은 단말기가 무선 충전 장치(100)를 통해 충전되고 있는 도중에 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하는 등 단말기가 동작하고 있는 상태인지 판단한다.The terminal operation determination module 120 determines whether the terminal is in operation while the terminal is being charged through the wireless charging device 100 such that the screen is turned on or the application is running.

무선 충전을 지원하여 무선 충전 장치(100)를 통해 무선 충전되는 단말기들은 발열량 또는 배터리의 온도 등을 고려하여 상태에 따라 배터리 충전 전류를 제어한다. 발열이 증가하거나 배터리 온도가 증가하는 경우, 단말기들은 안전을 위해 충전 속도 또는 충전 전류를 감소시키도록 제어함으로써 발열 또는 온도가 증가하는 것을 방지하도록 형성된다.The terminals that support wireless charging and are wirelessly charged through the wireless charging device 100 control the charging current of the battery according to the state in consideration of the heating value or the temperature of the battery. When the heat increases or the battery temperature increases, the terminals are formed so as to prevent the heat generation or the temperature from increasing by controlling the charging speed or the charging current to decrease for safety.

특히, 일부 단말기에는 무선 충전 도중에 화면이 켜지거나 어플리케이션이 실행되는 등 단말기의 동작이 발생하면 충전 전류를 감소시키는 알고리즘이 적용되고 있다.Particularly, an algorithm for reducing a charging current is applied to some terminals when a terminal is operated such as a screen is turned on during wireless charging or an application is executed.

따라서, 단말기 동작 판단 모듈(120)은 단말기에 공급되는 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하는지 확인함으로써 단말기가 동작하고 있는 상태인지 판단할 수 있다.Accordingly, the terminal operation determination module 120 can determine whether the terminal is in operation by checking whether the charge current supplied to the terminal is decreasing below a predetermined value.

충전 모드 변경 판단 모듈(130)은 무선 충전 장치(100)의 충전 모드 변경이 필요한지 판단한다. 충전 모드 변경 판단 모듈(130)은 충전 모드 확인 모듈(110) 및 단말기 동작 판단 모듈(120)을 통해 확인된 현재 충전 모드 및 단말기 동작 여부를 이용하여 충전 모드 변경 여부를 결정한다.The charging mode change determination module 130 determines whether the charging mode change of the wireless charging device 100 is necessary. The charging mode change determination module 130 determines whether to change the charging mode using the current charging mode and the terminal operation state, which are confirmed through the charging mode checking module 110 and the terminal operation determining module 120. [

충전 모드 변경 판단 모듈(130)은 현재 충전 모드의 발열량과 다른 충전 모드의 발열량을 비교한다. 각 모드 별 발열량은 코일의 저항 값 및 전압 변환 효율을 통해 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.The charging mode change determination module 130 compares the calorific value of the current charging mode with the calorific value of the other charging mode. The amount of heat generated by each mode can be expressed by the following Equation 1 through the resistance value of the coil and the voltage conversion efficiency.

Figure 112018093368079-pat00001
Figure 112018093368079-pat00001

하기 표 1 및 표 2에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 저속 충전 모드 및 고속 충전 모드에서의 충전 전력에 따른 발열량이 표시되고 있으며, 충전 전력 대비 총 발열량이 도 2의 그래프에 도시되고 있다.In the following Tables 1 and 2, the amount of heat generated according to the charging power in the low-speed charging mode and the fast charging mode according to the embodiment of the present invention is shown, and the total amount of heat generated in relation to the charging power is shown in the graph of FIG.

저속 충전 모드(5V)Low-speed charging mode (5V) 코일 저항Coil resistance 0.30.3 변환 효율Conversion efficiency 0.950.95 충전 전력Charging power 코일 전류Coil current 코일 손실Coil loss 변환 손실Conversion loss 총 발열량Total calorific value 1One 0.20.2 0.0120.012 0.050.05 0.0620.062 22 0.40.4 0.0480.048 0.10.1 0.1480.148 33 0.60.6 0.1080.108 0.150.15 0.2580.258 44 0.80.8 0.1920.192 0.20.2 0.3920.392 55 1.01.0 0.30.3 0.250.25 0.550.55 66 1.21.2 0.4320.432 0.30.3 0.7320.732 77 1.41.4 0.5880.588 0.350.35 0.9380.938 88 1.61.6 0.7680.768 0.40.4 1.1681.168 99 1.81.8 0.9720.972 0.450.45 1.4221.422

고속 충전 모드(9V)Fast Charge Mode (9V) 코일 저항Coil resistance 0.30.3 변환 효율Conversion efficiency 0.900.90 충전 전력Charging power 코일 전류Coil current 코일 손실Coil loss 변환 손실Conversion loss 총 발열량Total calorific value 1One 0.110.11 0.00370.0037 0.10.1 0.10370.1037 22 0.220.22 0.01480.0148 0.20.2 0.21480.2148 33 0.330.33 0.03330.0333 0.30.3 0.33330.3333 44 0.440.44 0.05930.0593 0.40.4 0.45930.4593 55 0.560.56 0.09260.0926 0.50.5 0.59260.5926 66 0.670.67 0.13330.1333 0.60.6 0.73330.7333 77 0.780.78 0.18150.1815 0.70.7 0.88150.8815 88 0.890.89 0.23700.2370 0.80.8 1.03701.0370 99 1.001.00 0.30000.3000 0.90.9 1.20001.2000

표 1 및 표 2를 살펴보면, 저속 충전 모드는 전압이 5V가 제공되고, 고속 충전 모드에서는 9V의 전압이 제공된다. 저속 충전 모드의 변환 효율은 0.95이며, 고속 충전 모드의 변환 효율은 0.9이다. 또, 두 충전 모드 모두 코일 저항은 0.3으로 동일하다.Referring to Tables 1 and 2, the low-speed charge mode is provided with a voltage of 5 V, and the fast-charge mode is provided with a voltage of 9 V. The conversion efficiency of the slow charging mode is 0.95, and the conversion efficiency of the fast charging mode is 0.9. In both charging modes, the coil resistance is equal to 0.3.

저속 충전 모드와 고속 충전 모드를 비교하면, 모든 충전 전력에서 고속 충전 모드의 코일에 흐르는 전류가 저속 충전 모드의 코일에 흐르는 전류보다 낮은 값을 가진다. 따라서, 코일 저항으로 인해 코일에서 발생하는 발열량은 고속 충전 모드가 저속 충전 모드보다 낮게 나타난다.Comparing the slow charge mode and the fast charge mode, the current flowing in the coil in the fast charge mode at all charge powers has a lower value than the current flowing in the coil in the slow charge mode. Therefore, the amount of heat generated in the coil due to the coil resistance appears to be lower in the fast charge mode than in the slow charge mode.

또, 전압 강하에 따른 변환 손실을 살펴보면, 저속 충전 모드에서의 전압 강하가 고속 충전 모드에서의 전압 강하보다 낮은 폭을 가지기 때문에 전압 강하 과정에서 발생하는 발열량은 저속 충전 모드가 고속 충전 모드보다 낮게 나타난다.In addition, as for the conversion loss due to the voltage drop, since the voltage drop in the low-speed charging mode is lower than the voltage drop in the fast-charging mode, the amount of heat generated in the voltage drop process is lower than that in the fast- .

한편, 저속 충전 모드와 고속 충전 모드의 코일에 흐르는 전류는 고속 충전 모드가 저속 충전 모드보다 5/9배로 나타나며, 변환 손실은 반대로 고속 충전 모드가 저속 충전 모드보다 2배로 나타난다. 따라서, 두 손실 값을 합한 총 발열량은 일정 지점에서 서로 교차하도록 나타난다.On the other hand, the current flowing in the coils of the low-speed charging mode and the fast-charging mode appears as 5/9 times faster than the low-speed charging mode, and the conversion loss is twice as fast as that of the low-speed charging mode. Therefore, the total calorific value of the two loss values appears to cross each other at a certain point.

표 1, 표 2 및 도 2를 참조하면, 저속 충전 모드와 고속 충전 모드의 총 발열량이 교차하는 지점은 6W의 충전 전력이 공급될 때이다. 6W보다 작은 충전 전력이 공급되는 경우, 고속 충전 모드가 저속 충전 모드 보다 많은 열이 발생하며, 반대로 6W보다 큰 충전 전력이 공급되는 경우 저속 충전 모드가 고속 충전 모드보다 많은 열이 발생한다.Referring to Tables 1, 2 and 2, the point where the total heating value of the low-speed charging mode intersects with the total heating value of the fast-charging mode is when 6 W of the charging power is supplied. When a charging power of less than 6 W is supplied, the fast charging mode generates more heat than the slow charging mode, and conversely, when the charging power is higher than 6 W, the slow charging mode generates more heat than the fast charging mode.

따라서, 충전 모드 변경 판단 모듈(130)은, 현재 충전 모드의 발열량과 다른 모드의 발열량을 각각 계산하고 비교하여 더 낮은 발열량을 가지는 충전 모드가 어떤 모드인지 판단할 수 있다.Accordingly, the charge mode change determination module 130 can calculate the charge amount of the current charge mode and the heat amount of the other mode, respectively, and compare them, thereby determining the charge mode having the lower heat amount.

마지막으로 충전 모드 변경 모듈(140)은 충전 모드 변경 판단 모듈(130)에서 판단한 더 낮은 발열량을 가지는 충전 모드가 현재 충전 모드가 아닌 경우, 충전 모드 변경을 수행한다.Finally, the charge mode change module 140 changes the charge mode when the charge mode having the lower heat value determined by the charge mode change determination module 130 is not the current charge mode.

이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치(100)는 충전 모드 별 발열량을 계산하고, 발열량을 이용하여 능동적으로 충전 모드를 변경함으로써 보다 높은 효율로 단말기의 무선 충전을 수행할 수 있는 장점 및 효과를 가질 수 있다.Accordingly, the charging mode automatic changing wireless charging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention calculates the heating value for each charging mode and actively charges the terminal by changing the charging mode by using the heating value It is possible to have advantages and effects that can be achieved.

한편, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법을 나타낸 순서도가 도시되고 있다. 이하에서는 설명의 편의상 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치(100)를 이용하여 본 방법이 수행되는 것으로 정의하지만, 본 방법은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명을 수행할 수 있는 다양한 장치에 의해 수행될 수 있다.Meanwhile, FIG. 3 is a flowchart illustrating a charging mode automatic changing charging method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the present method is described as being performed by using the charging mode automatic changing wireless charging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited thereto, Or < / RTI >

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법(300)은, 현재 충전 모드를 확인하는 단계(S310), 단말기 동작 여부를 판단하는 단계(S320), 충전 모드 변경 여부를 판단하는 단계(S330) 및 충전 모드 변경을 수행하는 단계(S340)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the charging mode automatic changing wireless charging method 300 according to an embodiment of the present invention includes a step S310 of checking the current charging mode, a step S320 of determining whether the terminal is operating, (S330), and performing a charging mode change (S340).

먼저, 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치는, 현재 단말기를 충전하고 있는 충전 모드를 확인한다(단계 S310). 무선 충전 장치는 단말기를 무선 충전하기 위해서 고속 충전 모드 또는 저속 충전 모드로 동작한다. 고속 충전 모드는 리시버에서 통상적으로 9V내지 10V의 높은 출력을 발생시키는데 이 과정에서 리시버는 무선충전 장치로 특정한 디지털 통신 신호를 보내어 높은 출력 전압을 만들 수 있도록 요청하게 된다. 즉, 충전 모드 확인 모듈은 일 예로 리시버로부터 수신된 고속 충전 모드 요청 디지털 통신 신호를 통해 무선 충전 장치가 고속 충전 모드로 충전하고 있는지, 저속 충전 모드로 단말기를 무선 충전하고 있는지 확인 할 수 있다.First, the charging mode automatic changing wireless charging apparatus confirms the charging mode currently charging the terminal (step S310). The wireless charging device operates in a fast charging mode or a slow charging mode to wirelessly charge the terminal. The fast charge mode typically produces a high output of 9V to 10V at the receiver, where the receiver sends a specific digital communication signal to the wireless charging device to request a high output voltage. That is, for example, the charging mode check module can check whether the wireless charging device is charging in the fast charging mode or wirelessly charging the terminal in the low-speed charging mode through the fast charging mode request digital communication signal received from the receiver.

다음으로, 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치는, 현재 단말기가 동작하고 있는지 단말기 동작 여부를 판단한다(단계 S320).Next, the charging mode automatic changing wireless charging apparatus determines whether the terminal is currently operating or not (step S320).

무선 충전 장치는 단말기가 충전되고 있는 도중에 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하는 등 단말기가 동작하고 있는 상태인지 판단한다.The wireless charging device determines whether the terminal is in operation while the terminal is being charged, such as when the screen is turned on or an application is running.

무선 충전을 지원하여 무선 충전 장치를 통해 충전되는 단말기들은 발열량 또는 배터리의 온도 등을 고려하여 상태에 따라 배터리 충전 전류를 제어한다. 발열이 증가하거나 배터리 온도가 증가하는 경우, 단말기들은 안전을 위해 충전 속도 또는 충전 전류를 감소시키도록 제어함으로써 발열 또는 온도가 증가하는 것을 방지하도록 형성된다.The terminals that support wireless charging and are charged through the wireless charging device control the charging current of the battery according to the state in consideration of the heating value or the temperature of the battery. When the heat increases or the battery temperature increases, the terminals are formed so as to prevent the heat generation or the temperature from increasing by controlling the charging speed or the charging current to decrease for safety.

특히, 일부 단말기에는 무선 충전 도중에 화면이 켜지거나 어플리케이션이 실행되는 등 단말기의 동작이 발생하면 충전 전류를 감소시키는 알고리즘이 적용되고 있다.Particularly, an algorithm for reducing a charging current is applied to some terminals when a terminal is operated such as a screen is turned on during wireless charging or an application is executed.

따라서, 무선 충전 장치는 단말기에 공급되는 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하는지 확인함으로써 단말기가 동작하고 있는 상태인지 판단할 수 있다.Accordingly, the wireless charging device can determine whether the terminal is in operation by checking whether the charging current supplied to the terminal is decreasing below a predetermined value.

다음으로, 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치는 충전 모드를 변경해야하는지 판단한다(단계 S330).Next, the charging mode automatic changing wireless charging apparatus determines whether the charging mode should be changed (step S330).

무선 충전 장치는 단계 S310 및 단계 S320을 통해 확인된 현재 충전 모드 및 단말기 동작 여부를 이용하여 충전 모드 변경 여부를 결정한다.The wireless charging device determines whether to change the charging mode by using the current charging mode and whether the terminal is operated or not through steps S310 and S320.

무선 충전 장치는 현재 충전 모드의 발열량과 다른 충전 모드의 발열량을 비교한다. 이때, 충전 모드별 발열량은 상기 수학식 1, 표 1, 표 2 및 도 2를 통해 상기 설명한 바와 같이 획득될 수 있다.The wireless charging device compares the calorific value of the current charging mode with the calorific value of the other charging modes. At this time, the calorific power for each charging mode can be obtained as described above through Equation 1, Table 1, Table 2, and FIG.

따라서, 무선 충전 장치는, 현재 충전 모드의 발열량과 다른 모드의 발열량을 각각 계산하고 비교하여 더 낮은 발열량을 가지는 충전 모드가 어떤 모드인지 판단할 수 있다.Therefore, the wireless charging apparatus can calculate and compare the calorific value of the current charging mode and the calorific value of the other mode, respectively, to determine which mode the charging mode having the lower calorific value is.

마지막으로 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치는 필요한 경우 충전 모드 변경을 수행한다(단계 S340).Lastly, the charging mode automatic changing wireless charging device performs the charging mode changing if necessary (step S340).

무선 충전 장치는 단계 S330에서 판단한 더 낮은 발열량을 가지는 충전 모드가 현재 충전 모드가 아닌 경우, 충전 모드 변경을 수행한다.The wireless charging device performs the charging mode change when the charging mode having the lower heating value determined in step S330 is not the current charging mode.

이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법은 충전 모드 별 발열량을 계산하고, 발열량을 이용하여 능동적으로 충전 모드를 변경함으로써 보다 높은 효율로 단말기의 무선 충전을 수행할 수 있는 장점 및 효과를 가질 수 있다.Accordingly, the charging mode automatic changing wireless charging method according to an embodiment of the present invention can calculate the heating amount for each charging mode and actively change the charging mode by using the calorific power to perform wireless charging of the terminal with higher efficiency Advantages and effects.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치
110 : 충전 모드 확인 모듈 120 : 단말기 동작 판단 모듈
130 : 충전 모드 변경 판단 모듈 140 : 충전 모드 변경 모듈
100: Automatic change of charging mode Wireless charging device
110: Charging mode confirmation module 120: Terminal operation determination module
130: Charging mode change judgment module 140: Charging mode changing module

Claims (10)

단말기를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전이 현재 고속 모드로 수행되고 있는지 저속 모드로 수행되고 있는지 확인하는 충전 모드 확인 모듈;
상기 단말기가 충전 도중 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하고있는지 판단하는 단말기 동작 판단 모듈;
상기 확인한 현재 충전 모드와 상기 단말기 동작 여부를 기준으로 충전 모드의 변경이 필요한지 판단하는 충전 모드 변경 판단 모듈; 및
상기 충전 모드 변경이 필요하다고 판단되면, 상기 충전 모드를 상기 현재 충전 모드와 다른 모드로 변경하는 충전 모드 변경 모듈;을 포함하며,
상기 단말기 동작 판단 모듈은, 상기 단말기로부터 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하였는지 확인하고,
상기 충전 모드 변경 판단 모듈은, 상기 현재 충전 모드의 발열량과 상기 다른 모드의 발열량을 계산 및 비교하는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치.
A charging mode confirmation module for confirming whether wireless charging for charging the terminal wirelessly is currently performed in a high speed mode or in a low speed mode;
A terminal operation judging module for judging whether the terminal is turning on a screen during charging or an application is operating;
A charging mode change determining module that determines whether a change of the charging mode is required based on the determined current charging mode and whether or not the terminal operates; And
And a charge mode change module for changing the charge mode to a mode different from the current charge mode if it is determined that the charge mode change is necessary,
Wherein the terminal operation determination module determines whether the charge current has decreased to a predetermined value or less from the terminal,
Wherein the charging mode change determination module calculates and compares the calorific value of the current charging mode with the calorific value of the other mode.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 발열량은, 상기 무선 충전을 위해 구비되는 코일에 흐르는 상기 충전 전류에 의한 코일 손실량과 상기 고속 모드 또는 저속 모드의 전압을 충전 전압으로 강하시키는 과정에서의 변환 손실량의 합인 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heating amount is a sum of a coil loss amount due to the charging current flowing through the coil provided for the wireless charging and a conversion loss amount in the process of dropping the voltage of the high speed mode or the low speed mode to the charging voltage, .
제 1항에 있어서,
상기 충전 모드 변경 판단 모듈은, 상기 현재 충전 모드의 발열량이 상기 다른 모드의 발열량보다 높은 경우, 상기 충전 모드의 변경이 필요한 것으로 판단하는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the charge mode change determination module determines that the change of the charge mode is necessary when the calorific value of the current charge mode is higher than the calorific value of the other mode.
단말기를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전이 현재 고속 모드로 수행되고 있는지 저속 모드로 수행되고 있는지 확인하는 현재 충전 모드 확인 단계;
상기 단말기가 충전 도중 화면이 켜지거나 어플리케이션이 동작하고있는지 판단하는 단말기 동작 여부 판단 단계;
상기 확인한 현재 충전 모드와 상기 단말기 동작 여부를 기준으로 충전 모드의 변경이 필요한지 판단하는 충전 모드 변경 여부 판단 단계; 및
상기 충전 모드 변경이 필요하다고 판단되면, 상기 충전 모드를 상기 현재 충전 모드와 다른 모드로 변경하는 충전 모드 변경 수행 단계;를 포함하고,
상기 단말기 동작 여부 판단 단계는, 상기 단말기로부터 충전 전류가 기 설정된 값 이하로 감소하였는지 확인하며,
상기 충전 모드 변경 여부 판단 단계는, 상기 현재 충전 모드의 발열량과 상기 다른 모드의 발열량을 계산 및 비교하는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법.
A current charging mode checking step of checking whether wireless charging for charging the terminal wirelessly is currently performed in a high speed mode or in a low speed mode;
Determining whether the terminal is in operation to determine whether the terminal is turning on a screen during charging or an application is operating;
Determining whether the charging mode is changed based on whether the current charging mode and the terminal operation are confirmed; And
And changing a charging mode to a mode different from the current charging mode when it is determined that the charging mode change is necessary,
The step of determining whether or not the terminal operates determines whether a charge current has decreased to a predetermined value or less from the terminal,
Wherein the determining whether the charging mode is to be changed includes calculating and comparing a calorific value of the current charging mode and a calorific value of the other mode.
삭제delete 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 발열량은, 상기 무선 충전을 위해 구비되는 코일에 흐르는 상기 충전 전류에 의한 코일 손실량과 상기 고속 모드 또는 저속 모드의 전압을 충전 전압으로 강하시키는 과정에서의 변환 손실량의 합인 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the amount of heat generated is a sum of a coil loss amount due to the charging current flowing through a coil provided for the wireless charging and a conversion loss amount in a process of dropping the voltage of the high speed mode or the low speed mode to a charging voltage, .
제 6항에 있어서,
상기 충전 모드 변경 여부 판단 단계는, 상기 현재 충전 모드의 발열량이 상기 다른 모드의 발열량보다 높은 경우, 상기 충전 모드의 변경이 필요한 것으로 판단하는 충전 모드 자동 변경 무선 충전 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the charging mode change determining step determines that the charging mode needs to be changed when the calorific value of the current charging mode is higher than the calorific value of the other mode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022220447A1 (en) * 2021-04-13 2022-10-20 삼성전자 주식회사 Electronic apparatus having wireless charging function, and control method therefor

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