KR102069441B1 - Non-contact power transmission syatem with overheat protection and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 셀 모듈에 전력을 충전할 경우에 과열로 손상되지 않도록 하는 것으로서 무접점 전력전송 장치가 전력전송 코일을 통해 무접점 전력수신 장치로 제 1 전력을 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전하게 하고, 무접점 전력수신 장치로부터 과열 경보신호가 수신될 경우에 무접점 전력전송 장치가 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전력전송 코일을 통해 무접점 전력수신 장치로 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전하게 하는 것으로서 배터리 셀 모듈의 과열을 방지하면서 만충전시킬 수 있는 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention is to prevent damage due to overheating when charging the battery cell module, the contactless power transmission device to transfer the first power to the contactless power receiver through the power transmission coil to charge the battery cell module When the overheat alarm signal is received from the contactless power receiver, the contactless power transmitter transmits the second power lower than the first power to the contactless power receiver through the power transmission coil to charge the battery cell module. The present invention relates to a non-contact power transmission system and method having an overheat protection function capable of being fully charged while preventing overheating of a battery cell module.
Description
본 발명은 배터리 셀 모듈(Battery Cell Module)에 전력을 충전할 경우에 배터리 셀 모듈이 과열로 손상되지 않도록 하는 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a non-contact power transmission system and method having an overheat protection function to prevent the battery cell module from being damaged due to overheating when charging power to the battery cell module.
일반적으로 핸드폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 휴대용 단말기에는 배터리 팩이 장착되어 있다. 상기 배터리 팩은 외부의 충전장치가 공급하는 전력을 충전하고, 충전한 전력을 상기 휴대용 단말기에 공급하여 상기 휴대용 단말기를 사용자의 조작에 따라 동작시킬 수 있도록 한다.Generally, portable terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with battery packs. The battery pack charges power supplied from an external charging device and supplies the charged power to the portable terminal so that the portable terminal can be operated according to a user's operation.
상기 배터리 팩은 전력을 충전하는 배터리 셀 모듈과, 상기 배터리 셀 모듈에 전력을 충전 및 방전시키는 충방전 회로 등을 포함하고 있다.The battery pack includes a battery cell module for charging power and a charge / discharge circuit for charging and discharging power in the battery cell module.
상기 휴대용 단말기에 구비되어 있는 배터리 팩과, 전기에너지를 공급하는 충전장치를 전기적으로 연결하는 방식으로는 충전장치의 단자와 배터리 팩의 단자를 직접 연결하는 단자 연결방식이 있다.As a method of electrically connecting the battery pack provided in the portable terminal and the charging device for supplying electrical energy, there is a terminal connection method for directly connecting the terminals of the charging device and the terminals of the battery pack.
그러나 상기 단자 연결방식은 충전장치의 단자와 배터리 팩의 단자를 상호간에 접촉시키거나 또는 분리할 경우에, 배터리 팩의 단자 및 충전장치의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있으므로 순간 방전현상이 발생하게 된다.However, in the terminal connection method, when the terminals of the charging device and the terminals of the battery pack are contacted or separated from each other, instantaneous discharge occurs because the terminals of the battery pack and the terminals of the charging device have different potential differences. .
이러한 순간 방전현상은 배터리 팩의 단자 및 충전장치의 단자들을 마모시키고, 배터리 팩의 단자 및 충전장치의 단자들에 이물질이 쌓여 있을 경우에 화재 등의 안전사고가 발생할 우려가 있었다.Such an instant discharge wears out the terminals of the battery pack and the terminals of the charging device, and there is a fear that a safety accident such as a fire occurs when foreign matters are accumulated on the terminals of the battery pack and the terminals of the charging device.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리 팩에 충전된 전기에너지가 배터리 팩의 단자를 통해 외부로 자연 방전되는 등의 문제점이 있고, 이로 인하여 배터리 팩의 사용 수명이 단축되고, 성능의 저하를 초래하게 된다.In addition, there is a problem that the electrical energy charged in the battery pack due to moisture or the like is naturally discharged to the outside through the terminal of the battery pack, thereby shortening the service life of the battery pack, resulting in deterioration of performance.
최근에는 상기와 같은 단자 연결방식의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여, 무접점으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 무접점 전력전송 시스템들이 제시되고 있다.Recently, in order to solve various problems of the terminal connection method as described above, contactless power transmission systems using a method of transmitting power in a contactless state have been proposed.
이러한 무접점 전력전송 시스템에 있어서 안정적인 전력 전송 및 전력 수신과 더불어 전력의 전송 효율을 높이기 위한 많은 노력들이 있어 왔다.In such a contactless power transmission system, a lot of efforts have been made to increase power transmission efficiency along with stable power transmission and power reception.
그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무접점 전력전송 시스템에 있어서, 배터리 셀 모듈에 전력을 충전시킬 경우에 배터리 셀 모듈이 과열로 손상되지 않도록 보호하는 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is a contactless power transmission system, a contactless power transmission system having an overheat protection function to protect the battery cell module from damage due to overheating when charging power to the battery cell module and To provide a way.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무접점 전력전송 장치가 제 1 전력을 무접점 전력수신 장치로 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전하고, 배터리 셀 모듈이 설정온도 이상으로 과열될 경우에 무접점 전력전송 장치가 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 무접점 전력수신 장치로 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전하도록 함으로써 배터리 셀 모듈이 과열로 손상되지 않도록 보호하는 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.In addition, the problem to be solved by the present invention is that the contactless power transmission device transmits the first power to the contactless power receiving device to charge the battery cell module, the contactless power transmission when the battery cell module is overheated above the set temperature A contactless power transmission system having an overheat protection function for protecting the battery cell module from being damaged by overheating by transmitting a second power lower than the first power to the contactless power receiver to charge the battery cell module; To provide a way.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. There will be.
본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 무접점 전력 전송장치가 전송하는 제 1 전력을 무접점 전력 수신장치가 수신하여 충전장치가 배터리 셀 모듈에 충전하는 상태에서 무접점전력 수신장치는 상기 배터리 셀 모듈에 과열이 발생하는지의 여부를 판단한다.According to the problem solving means of the present invention, in a state in which the contactless power receiver receives the first power transmitted by the contactless power transmitter to charge the battery cell module, the contactless power receiver is the battery cell module Determine if overheating occurs.
상기 과열의 판단은, 제 1 온도센서로 상기 배터리 셀 모듈의 제 1 온도를 검출하고, 검출한 제 1 온도가 설정된 온도 이상일 경우에 상기 배터리 셀 모듈에 과열이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The determination of overheating may include detecting a first temperature of the battery cell module with a first temperature sensor, and determining that overheating occurs in the battery cell module when the detected first temperature is equal to or higher than a set temperature.
또한 상기 과열의 판단은, 제 1 온도센서로 상기 배터리 셀 모듈의 제 1 온도를 검출하고, 제 2 온도센서로 외부의 제 2 온도를 검출하며, 상기 제 2 온도보다 상기 제 1 온도가 미리 설정된 온도 이상 높을 경우에 상기 배터리 셀 모듈에 과열이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The determination of the overheating may include detecting a first temperature of the battery cell module with a first temperature sensor, detecting an external second temperature with a second temperature sensor, and presetting the first temperature rather than the second temperature. If the temperature is higher than or equal to, it may be determined that overheating occurs in the battery cell module.
상기 배터리 셀 모듈의 과열이 판단될 경우에 무접점전력 수신장치는 과열 경보신호를 발생하여 상기 무접점 전력전송 장치로 전송한다.When it is determined that the battery cell module is overheated, the contactless power receiver generates an overheat alarm signal and transmits it to the contactless power transmitter.
상기 무접점 전력전송 장치는 상기 무접점 전력수신 장치로부터 과열 경보신호가 수신될 경우에 무접점 전력수신 장치로 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전송함으로써 상기 배터리 셀 모듈에 제 2 전력을 충전하여 과열이 발생되지 않도록 한다.The contactless power transmission device charges the second power to the battery cell module by transmitting a second power lower than the first power to the contactless power reception device when an overheat alarm signal is received from the contactless power reception device. Do not overheat.
또한 상기 무접점 전력수신 장치는 상기 과열 경보신호를 발생한 후 상기 충전장치가 상기 배터리 셀 모듈에 제 2 전력을 충전하는 제 2 전력 충전모드로 전환함으로써 에러의 발생을 방지한다.In addition, the contactless power receiver prevents the occurrence of an error by switching to the second power charging mode in which the charging device charges the second power to the battery cell module after generating the overheat alarm signal.
그러므로 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 장치의 일 실시 예는 무접점 전력수신 장치로 전력을 전송하는 전력전송 코일을 포함하는 전력 전송부와, 상기 무접점 전력수신 장치가 전송하는 과열 경보신호를 수신하는 제 1 신호 수신부와, 상기 전력 전송부가 상기 무접점 전력수신 장치로 제 1 전력을 전송하게 제어하고, 상기 제 1 신호 수신부가 상기 과열 경보신호를 수신할 경우에 상기 전력 전송수단이 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전송하게 제어하는 무접점 전력전송 제어부를 포함한다.Therefore, an embodiment of a contactless power transmission device having an overheat protection function according to the present invention includes a power transmission unit including a power transmission coil for transmitting power to a contactless power reception device, and the contactless power reception device transmits. A first signal receiver for receiving an overheat alarm signal, and controlling the power transmitter to transmit first power to the contactless power receiver, and transmitting the power when the first signal receiver receives the overheat alarm signal And a contactless power transfer controller for controlling the means to transmit a second power lower than the first power.
상기 전력 전송부는 상기 무접점 전력전송 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 전송하기 위한 구동신호를 발생하는 구동 드라이버와, 상기 구동신호에 따라 직류전력을 스위칭하는 직렬 공진형 컨버터와, 상기 직렬 공진형 컨버터가 스위칭한 전력에 공진되면서 상기 무접점 전력수신 장치로 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 전송하는 전력전송 코일을 포함한다.The power transmitter includes a driving driver for generating a driving signal for transmitting the first power or the second power under the control of the contactless power transmission controller, and a series resonant converter for switching DC power according to the driving signal. And a power transmission coil which transmits the first power or the second power to the contactless power receiver while resonating with the power switched by the series resonant converter.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 장치의 일 실시 예는 상기 무접점 전력전송 제어부의 제어에 따라 ID 요청신호를 발생하여 상기 무접점 전력수신 장치로 전송하는 제 1 신호 전송부를 더 포함하고, 상기 제 1 신호 수신부는 상기 ID 요청신호에 따라 상기 무접점 전력수신 장치가 전송하는 ID 신호를 수신하여 상기 무접점 전력전송 제어부에 제공한다.
In addition, an embodiment of a contactless power transmission device having an overheat protection function of the present invention is a first signal transmission unit for generating an ID request signal under the control of the contactless power transmission control unit to transmit to the contactless power reception device. The first signal receiver further includes an ID signal transmitted from the contactless power receiver according to the ID request signal, and provides the received ID signal to the contactless power transmission controller.
그리고 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 장치의 다른 실시 예는 무접점 전력전송 장치가 전송하는 제 1 전력을 수신하여 배터리 셀 모듈에 충전하는 충전장치와, 과열 경보신호를 발생하여 상기 무접점 전력전송 장치로 전송하는 제 2 신호 전송부와, 상기 배터리 셀 모듈의 과열 여부를 판단하고, 과열이 판단될 경우에 상기 제 2 신호 전송부가 상기 과열 경보신호를 발생하여 상기 무접점 전력전송 장치로 전송하게 제어한 후 상기 충전장치가 상기 무접점 전력전송 장치로부터 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 수신하여 상기 배터리 셀 모듈에 충전하게 제어하는 무접점 전력수신 제어부를 포함한다.And another embodiment of a contactless power transmission device having an overheat protection function of the present invention is a charging device for receiving the first power transmitted by the contactless power transmission device to charge the battery cell module, and generates an overheat alarm signal It is determined whether the second signal transmitter and the battery cell module are overheated and the second signal transmitter generates the overheat alarm signal when the overheat is determined. And a contactless power reception control unit configured to control transmission to a transmission device and control the charging device to receive a second power lower than the first power from the contactless power transmission device to charge the battery cell module.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력수신 장치의 다른 실시 예는 상기 배터리 셀 모듈의 제 1 온도를 검출하는 제 1 온도센서를 더 포함하고, 상기 무접점 전력수신 제어부는 상기 제 1 온도로 상기 배터리 셀 모듈의 과열 여부를 판단한다.In addition, another embodiment of the contactless power receiving device having an overheat protection function of the present invention further comprises a first temperature sensor for detecting a first temperature of the battery cell module, the contactless power receiving control unit is the first It is determined whether the battery cell module is overheated by the temperature.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력수신 장치의 다른 실시 예는 외부의 제 2 온도를 검출하는 제 2 온도센서를 더 포함하고, 상기 무접점 전력수신 제어부는 상기 제 2 온도와 상기 제 1 온도의 차이가 미리 설정된 값보다 클 경우에 상기 배터리 셀 모듈의 과열로 판단한다.In addition, another embodiment of the contactless power receiver having an overheat protection function of the present invention further comprises a second temperature sensor for detecting an external second temperature, the contactless power receiver is the second temperature and the If the difference in temperature is greater than a predetermined value, it is determined that the battery cell module is overheated.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력수신 장치의 다른 실시 예는 상기 무접점 전력전송 장치가 전송하는 ID 요청신호를 수신하여 상기 무접점전력 수신 제어부에 제공하는 제 2 신호 수신부를 더 포함하고, 상기 제 2 신호 전송부는 상기 ID 요청신호가 수신될 경우에 상기 무접점 전력수신 제어부의 제어에 따라 ID 신호를 발생하여 상기 무접점 전력전송장치로 전송한다.In addition, another embodiment of a contactless power receiver having an overheat protection function of the present invention further comprises a second signal receiver for receiving an ID request signal transmitted by the contactless power transmission device to provide to the contactless power reception control unit The second signal transmitter generates an ID signal under the control of the contactless power receiver and transmits the ID signal to the contactless power transmitter when the ID request signal is received.
상기 충전장치는 상기 무접점 전력전송 장치가 전송하는 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 수신하는 전력수신 코일과, 상기 전력수신 코일이 수신하는 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 직류전력으로 변환하는 정류부와, 상기 정류부가 정류한 직류전력을 상기 무접점 전력수신 제어부의 제어에 따라 상기 배터리 셀 모듈에 충전하는 충전부를 포함한다.
The charging device may include a power receiving coil receiving the first power or the second power transmitted by the contactless power transmission device, and the first power or the second power received by the power receiving coil as direct current power. And a charging unit configured to charge the battery cell module under the control of the contactless power receiver.
본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력수신 방법은 무접점 전력전송 장치가 전력전송 코일을 통해 무접점 전력수신 장치로 제 1 전력을 전송하는 단계와, 상기 무접점 전력수신 장치로부터 과열 경보신호가 수신될 경우에 상기 무접점 전력전송 장치가 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 상기 전력전송 코일을 통해 상기 무접점 전력수신 장치로 전송하는 단계를 포함한다.In a contactless power reception method having an overheat protection function of the present invention, the contactless power transmitter transmits first power to a contactless power receiver through a power transmission coil, and an overheat alarm from the contactless power receiver. And when the signal is received, transmitting the second power lower than the first power to the contactless power receiving device through the power transmitting coil.
상기 제 1 전력을 전송하는 단계는 상기 무접점 전력전송 장치가 상기 무접점 전력수신 장치로 ID 요청신호를 전송하는 단계와, 상기 ID 요청신호에 따라 상기 무접점 전력수신 장치로부터 ID 신호가 수신될 경우에 상기 제 1 전력을 전송하는 단계를 포함한다.The transmitting of the first power may include: transmitting, by the contactless power transmitter, an ID request signal to the contactless power receiver, and receiving an ID signal from the contactless power receiver according to the ID request signal. And in the case of transmitting the first power.
상기 ID 요청신호를 전송하는 단계는 상기 전력전송 코일에 부하 변동이 발생하는지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 전력전송 코일에 부하 변동이 발생한 것이 판단될 경우에 상기 ID 요청신호를 전송하는 단계를 포함한다.The transmitting of the ID request signal may include determining whether a load change occurs in the power transmission coil and transmitting the ID request signal when it is determined that a load change occurs in the power transmission coil. Include.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 방법은 상기 무접점 전력수신 장치로부터 충전 완료신호가 수신될 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부가 전력을 전송하는 것을 정지하는 단계를 포함한다.
In addition, the contactless power transmission method having an overheat protection function of the present invention includes the step of stopping the transmission of the power by the contactless power transmission control unit when the charge completion signal is received from the contactless power receiver.
본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 방법의 다른 실시 예는 무접점 전력전송 장치가 전송하는 제 1 전력을, 충전장치가 수신하여 배터리 셀 모듈에 충전하는 단계와, 무접점 전력수신 제어부가 상기 배터리 셀 모듈의 과열 여부를 판단하는 단계와, 상기 배터리 셀 모듈의 과열이 판단될 경우에 상기 무접점 전력수신 제어부가 상기 무접점 전력전송 장치로 과열 경보신호를 전송한 후 상기 충전장치가 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 수신하여 상기 배터리 셀 모듈에 충전하는 단계를 포함한다.Another embodiment of the contactless power transmission method with an overheat protection function of the present invention comprises the steps of receiving the first power transmitted by the contactless power transmission device, the charging device to charge the battery cell module, the contactless power reception The controller determines whether the battery cell module is overheated, and when the battery cell module is overheated, the contactless power receiving controller transmits an overheat alarm signal to the contactless power transmitter and then charges the charging device. And receiving a second power lower than the first power and charging the battery cell module.
상기 배터리 셀 모듈의 과열 여부를 판단하는 단계는 제 1 온도센서가 상기 배터리 셀 모듈의 제 1 온도를 검출하는 단계와, 상기 제 1 온도가 미리 설정된 온도 이상일 경우에 상기 배터리 셀 모듈의 과열로 판단하는 단계를 포함한다.The determining of whether the battery cell module is overheated may include determining, by a first temperature sensor, a first temperature of the battery cell module and overheating the battery cell module when the first temperature is equal to or greater than a preset temperature. It includes a step.
상기 배터리 셀 모듈의 과열 여부를 판단하는 단계는 제 1 온도센서가 상기 배터리 셀 모듈의 제 1 온도를 검출하는 단계와, 제 2 온도센서가 외부의 제 2 온도를 검출하는 단계와, 상기 제 2 온도와 상기 제 1 온도의 차이가 미리 설정된 값보다 클 경우에 상기 배터리 셀 모듈의 과열로 판단하는 단계를 포함한다.The determining of whether the battery cell module is overheated may include: detecting, by the first temperature sensor, the first temperature of the battery cell module; detecting, by the second temperature sensor, an external second temperature; And determining that the battery cell module is overheated when a difference between a temperature and the first temperature is greater than a preset value.
또한 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력수신 방법의 다ㅣ른 실시 예는 상기 무접점 전력수신 제어부가 상기 배터리 셀 모듈의 충전 완료 여부를 판단하는 단계와, 상기 배터리 셀 모듈의 충전 완료가 판단될 경우에 충전 완료신호를 발생하여 상기 무접점 전력전송 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
In addition, another embodiment of the contactless power receiving method with an overheat protection function of the present invention comprises the steps of the contactless power receiving control unit determines whether the charge of the battery cell module is completed, the charge completion of the battery cell module Generating a charge completion signal and transmitting the generated signal to the contactless power transmission apparatus.
본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템 및 방법에 따르면, 무접점 전력전송 장치가 제 1 전력을 무접점 전력수신 장치로 전송하여 배터리 셀 모듈에 전력을 충전하는 상태에서 배터리 셀 모듈이 과열되는지의 여부를 판단하고, 과열이 판단될 경우에 무접점 전력전송 장치가 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 무접점 전력수신 장치로 전송하여 배터리 셀 모듈에 제 2 전력을 충전하게 한다.According to the contactless power transmission system and method having the overheat protection function of the present invention, the contactless power transmission device transmits the first power to the contactless power receiving device to charge the battery cell module in the state of charging power to the battery cell module The controller determines whether the battery is overheated, and when the overheat is determined, the contactless power transmitter transmits a second power lower than the first power to the contactless power receiver to charge the battery cell module with the second power. .
그러므로 배터리 셀 모듈에 전력을 충전시킬 경우에 배터리 셀 모듈이 과열되어 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 또한 상기 배터리 셀 모듈이 과열로 손상되지 않는 상태에서 전력을 만충전시킬 수 있다.
Therefore, when the battery cell module is charged with electric power, the battery cell module may be prevented from being overheated and damaged, and the battery cell module may be fully charged while the battery cell module is not damaged by overheating.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정시키지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 상세히 설명하겠으며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명에 따른 무접점 전력전송 시스템의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 방법에 따른 무접점 전력전송 제어부의 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도, 및
도 3은 본 발명의 방법에 따른 무접점 전력수신 제어부의 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which do not limit the present invention, and like reference numerals designate like elements in some drawings.
1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of a contactless power transmission system according to the present invention,
2 is a signal flow diagram showing an operation of an embodiment of a contactless power transmission control unit according to the method of the present invention, and
3 is a signal flow diagram illustrating an operation of an embodiment of a contactless power receiver according to the method of the present invention.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure more than necessary for the basic understanding of the present invention through the drawings.
도 1은 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 과열 보호기능을 구비한 무접점 전력전송 시스템은 무접점 전력전송 장치(100)와, 무접점 전력수신 장치(200)를 포함할 수 있다.1 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of a contactless power transmission system with an overheat protection function of the present invention. As shown, the contactless power transmission system having the overheat protection function of the present invention may include a contactless
상기 무접점 전력전송 장치(100) 및 상기 무접점 전력수신 장치(200)는 전자기 유도방식을 이용하여 전력을 전송하는 것으로서 상기 무접점 전력전송 장치(100)는 무접점으로 제 1 전력 또는 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전송하고, 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 무접점으로 전송하는 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 상기 무접점 전력수신 장치(200)가 수신하여 배터리 셀 모듈(250)에 충전하거나 또는 상기 무접점 전력수신 장치(200)가 구비된 휴대용 단말기 등의 부하에 동작 전력을 공급한다.
The contactless
상기 무접점 전력전송 장치(100)는, 교류/직류 컨버터(도면에 도시되지 않았음)가 공급하는 직류전력으로 동작하는 것으로서 상기 교류/직류 컨버터는 상기 무접점 전력전송 장치(100)와 별도로 구비될 수 있고, 또는 상기 무접점 전력전송 장치(100)와 일체로 구비될 수도 있다.The contactless
상기 무접점 전력전송 장치(100)는, 무접점 전력전송 제어부(110), 전력 전송부, 제 1 신호 전송부(150) 및 제 1 신호 수신부(160)를 포함한다.The contactless
상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 무접점 전력수신 장치(200)를 인식하고, 무접점으로 상기 제 1 전력을 전송하거나 또는 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전송하는 동작을 제어한다.The contactless power
상기 전력 전송부는 상기 무접점 전력전송 제어부(110)의 제어에 따라 무접점으로 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 상기 무접점 전력수신 장치(200)로 전송하는 것으로서 구동 드라이버(120), 직렬 공진형 컨버터(130) 및 전력전송 코일(140)를 포함한다.The power transmitter transmits the first power or the second power to the
상기 구동 드라이버(120)는 상기 무접점 전력전송 제어부(110)의 제어에 따라, 부하의 변동을 검출할 구동신호, 무접점으로 제 1 전력을 전송할 구동신호 또는 무접점으로 제 2 전력을 전송할 구동신호 등을 발생한다.According to the control of the contactless power
상기 직렬 공진형 컨버터(130)는 상기 구동 드라이버(120)가 발생하는 구동신호에 따라, 상기 교류/직류 컨버터 등에서 공급되는 직류전력을 스위칭한다.The series
상기 전력 전송부의 전력전송 코일(140)은 상기 직렬 공진형 컨버터(130)가 스위칭한 전력에 직렬 공진되면서 부하의 변동을 검출할 신호를 발생하거나, 상기 제 1 전력 또는 상기 제 2 전력을 무접점으로 전송한다.The power transmission coil 140 of the power transmission unit generates a signal for detecting a change in load while resonating in series with the power switched by the series
여기서, 상기 전력전송 코일(140)은 하나만 도시하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 2개 이상 복수 개의 전력전송 코일을 병렬로 연결하여 사용할 수 있다. 상기 복수 개의 전력전송 코일을 사용할 경우에 상기 복수 개의 전력전송 코일들 각각에 직렬로 스위치 및 커패시터를 구비하고, 상기 무접점 전력전송 제어부(110)의 제어에 따라 상기 스위치를 선택적으로 스위칭시켜 상기 직렬 공진형 컨버터(130)에서 스위칭된 전력이 상기 복수 개의 전력전송 코일에 선택적으로 출력되게 할 수 있다.Here, although only one power transmission coil 140 is shown, two or more power transmission coils may be connected and used in parallel in implementing the present invention. In the case of using the plurality of power transmission coils, each of the plurality of power transmission coils includes a switch and a capacitor in series, and selectively switches the switch under the control of the contactless power
상기 제 1 신호 전송부(150)는 상기 무접점 전력전송 제어부(110)의 제어에 따라 ID(Identification) 요청신호 등을 발생하고, 발생한 ID 요청신호 등을 상기 전력전송 코일(140)로 출력하여 상기 무접점 전력수신 장치(200)로 전송되게 한다.The
상기 제 1 신호 수신부(160)는 상기 전력전송 코일(140)의 부하가 변동되는 신호, 상기 무접점 전력수신 장치(200)가 전송하는 ID 신호, 과열 경보신호 및 충전 완료신호 등을 수신하고, 수신한 부하의 변동신호, ID 신호, 과열 경보신호 및 충전 완료신호 등을 상기 무접점 전력전송 제어부(110)에 제공한다.
The
상기 무접점 전력수신 장치(200)는 무접점 전력수신 제어부(210), 충전장치, 배터리 셀 모듈(250), 제 2 신호 수신부(260), 제 1 온도센서(270), 제 2 온도센서(280) 및 제 2 신호 전송부(290) 등을 포함할 수 있다.The
상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 ID 요청신호에 따라 상기 무접점 전력전송 장치(100)로 ID 신호를 전송하는 것을 제어하고, 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 제 1 전력 또는 제 2 전력을 수신하여 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전하는 것을 제어하며, 상기 배터리 셀 모듈(250)이 과열될 경우에 과열 경보신호를 발생하여 상기 무접점전력 전송장치(100)로 전송하는 것을 제어한다.The contactless power
상기 충전장치는 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 제 1 전력 또는 제 2 전력을 수신하여 상기 무접점 전력수신 제어부(210)의 제어에 따라 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전하는 것으로서 전력수신 코일(220), 정류부(230) 및 충전부(240)를 포함한다.The charging device receives the first power or the second power transmitted by the contactless
상기 전력수신 코일(220)은 상기 무접점 전력전송 장치(100)의 전력전송 코일(140)과 전자기 유도방식으로 결합되어 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 제 1 전력 또는 제 2 전력을 수신한다.The power receiving coil 220 is coupled to the power transmission coil 140 of the contactless
상기 정류부(230)는 상기 전력수신 코일(220)이 수신한 제 1 전력 또는 제 2 전력을 정류하여 직류전력으로 변환한다.The
상기 충전부(240)는 상기 정류부(230)가 정류한 직류전력을 상기 무접점 전력수신 제어부(210)의 제어에 따라 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전한다.The charging
상기 제 2 신호 수신부(260)는 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 ID 요청신호 등을 상기 전력수신 코일(220)을 통해 수신하고, 수신한 ID 요청신호 등을 상기 무접점 전력수신 제어부(210)에 제공한다.The
상기 제 1 온도센서(270)는 상기 배터리 셀 모듈(250)의 제 1 온도를 검출하고, 검출한 제 1 온도를 상기 무접점 전력수신 제어부(210)에 제공한다.The
상기 제 2 온도센서(280)는 외부의 제 2 온도를 검출하고, 검출한 제 2 온도를 상기 무접점 전력수신 제어부(210)에 제공한다.The
상기 제 2 신호 전송부(290)는 상기 무접점 전력수신 제어부(210)의 제어에 따라 ID 신호, 과열 경보신호 및 충전 완료신호 등을 발생하고, 발생한 ID 신호, 과열 경보신호 및 충전 완료신호 등을 상기 전력수신 코일(220)을 통해 상기 무접점 전력전송 장치(100)로 전송한다.
The
도 2는 본 발명의 방법에 따른 무접점 전력전송 장치(100)의 무접점 전력전송 제어부(110)의 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 2를 참조하면, 무접점 전력전송 장치(100)가 무접점 전력수신 장치(200)로 전력을 전송하기 위해서는 먼저 무접점 전력전송 장치(100)가 전송하는 전력을 무접점 전력수신 장치(200)가 수신할 수 있는지의 여부를 판단해야 된다. 즉, 무접점 전력전송 장치(100)에 구비된 전력전송 코일(140)의 위치에 무접점 전력수신 장치(200)의 전력수신 코일(220)이 위치하고 있는지의 여부를 판단해야 된다.2 is a signal flow diagram illustrating an operation of an embodiment of the contactless power
이를 위하여 상기 무접점 전력전송 장치(100)의 무접점 전력전송 제어부(110)는 구동 드라이버(120)를 제어하여 부하의 변동을 검출하기 위한 구동신호를 발생하게 제어한다(S100).To this end, the contactless
상기 구동 드라이버(120)가 발생한 구동신호는 직렬 공진형 컨버터(130)로 입력된다.The driving signal generated by the driving
상기 직렬 공진형 컨버터(130)는 복수 개의 트랜지스터 또는 복수 개의 MOSFET 등과 같은 스위칭 소자를 구비하고 있는 것으로서 상기 구동 드라이버(120)가 발생한 구동신호에 따라 복수 개의 스위칭 소자가 선택적으로 스위칭되면서 직류전력을 스위칭하여 교류전력을 발생하고, 발생한 교류전력을 전력전송 코일(140)로 출력하여 상기 전력전송 코일(140)에서 직렬 공진이 발생되게 한다.The series
이와 같은 상태에서 제 1 신호 수신부(160)는 상기 전력전송 코일(140)의 신호를 수신하고, 수신한 신호를 상기 무접점 전력전송 제어부(110)로 출력한다.In this state, the
상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 신호를 입력하고, 입력한 신호를 이용하여 상기 전력전송 코일(140)에 부하의 변동이 발생하였는지의 여부를 판단한다(S102).The contactless power
즉, 무접점 전력수신 장치(200)의 전력수신 코일(220)을 상기 전력전송 코일(140)에 근접시키지 않았을 경우에 상기 전력전송 코일(220)에는 임피던스 변화가 발생하지 않는다.That is, the impedance change does not occur in the power transmission coil 220 when the power receiving coil 220 of the contactless
그러면, 상기 제 1 신호 수신부(160)는 상기 구동 드라이버(120)가 발생하는 구동신호에 따른 주파수의 신호만을 수신하고, 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 신호로 상기 전력전송 코일(140)에 부하의 변동이 발생하지 않았음을 판단할 수 있다.Then, the
그리고 무접점 전력수신 장치(200)의 배터리 팩 모듈(240)에 전력을 충전시키기 위하여 상기 무접점 전력수신 장치(200)의 전력수신 코일(220)을 상기 전력전송 코일(140)에 근접시키면, 상기 전력전송 코일(140)에 임피던스 변화가 발생하고, 발생한 임피던스 변화에 따라 상기 전력전송 코일(140)에 인가한, 부하의 변동을 검출하기 위한 신호의 주파수가 변동된다.And when the power receiving coil 220 of the contactless
그러면, 상기 제 1 신호 수신부(160)는 상기 임피던스 변화에 따라 변동된 주파수의 신호를 수신하고, 상기 무접점전력 전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 신호로 상기 전력전송 코일(140)에 부하의 변동이 발생한 것으로 판단한다.Then, the
상기 단계(S102)에서 부하의 변동이 발생하지 않은 것으로 판단될 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 단계(S100)로 복귀하여 상기 구동 드라이버(120)가 계속 부하의 변동을 검출하기 위한 구동신호를 발생하게 제어하고, 부하의 변동이 발생하였는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.When it is determined in step S102 that there is no load change, the contactless
상기 단계(S102)에서 부하의 변동이 발생한 것으로 판단되면, 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 제 1 신호 전송부(150)를 제어하여 무접점 전력수신 장치(200)의 ID를 요청하는 ID 요청신호를 발생하고, 발생한 ID 요청신호는 전력전송 코일(140)을 통해 상기 무접점 전력수신 장치(200)로 전송한다(S104).If it is determined in step S102 that a load variation occurs, the contactless power
그리고 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 신호를 입력하여 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 ID 신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(S106).The contactless power
즉, 상기 전력전송 코일(140)에 임피던스 변화가 발생하는 원인에는 여러 가지가 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 무접점 전력수신 장치(200)의 전력수신 코일(220)을 상기 전력전송 코일(140)에 근접시킬 경우에 상기 임피던스 변화가 발생할 수 있으나, 상기 무접점 전력수신 장치(200) 이외에 다른 이물질이 상기 전력전송 코일(140)에 근접될 경우에도 임피던스 변화가 발생할 수 있다.That is, there are various causes of impedance change in the power transmission coil 140. For example, the impedance change may occur when the power receiver coil 220 of the
상기 이물질에 의해 임피던스가 발생하였을 경우에 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 전력을 전송하게 되면, 필요없이 많은 전력이 소모된다.When the contactless
그러므로 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 전력전송 코일(140)의 부하 변동이 판단될 경우에 ID를 요청하는 ID 요청신호를 무접점 전력수신 장치(200)로 전송하고, 상기 ID 요청신호에 따라 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 ID 신호가 수신될 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 무접점 전력수신 장치(200)에 의해 상기 전력전송 코일(140)의 임피던스가 변화한 것으로 판단한다.Therefore, when the load change of the power transmission coil 140 is determined, the contactless power
상기 단계(S106)의 판단 결과 ID 신호가 수신되지 않을 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 미리 설정된 시간이 경과되었는지의 여부를 판단하고(S108), 미리 설정된 시간이 경과되지 않았을 경우에 상기 단계(S106)로 복귀하여 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 ID가 수신되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.When the ID signal is not received as a result of the determination in step S106, the contactless power
상기 미리 설정된 시간이 경과되어도 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 ID 신호가 수신되지 않을 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 단계(S100)로 복귀하여 부하의 변동을 검출하기 위한 구동신호를 발생하는 동작부터 반복 수행한다.If the ID signal is not received from the
그리고 상기 미리 설정된 시간이 경과되기 이전에 ID 신호가 수신되면, 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 전력전송 코일(140)에 상기 무접점 전력수신 장치(200)의 전력수신 코일(220)이 근접된 것으로 판단하고, 구동 드라이버(120)를 제어하여 제 1 전력을 전송하기 위한 구동신호를 발생하게 한다(S110).When the ID signal is received before the preset time elapses, the contactless
상기 구동 드라이버(120)가 발생하는, 제 1 전력을 전송하기 위한 구동신호에 따라 직렬 공진형 컨버터(130)의 스위칭 소자들이 스위칭되면서 직류전력을 스위칭하고, 스위칭한 전력이 전력전송 코일(140)에 인가되어 전력전송 코일(140)에서 제 1 전력이 무접점전력 수신장치(200)의 전력수신 코일(220)로 전송된다.According to a driving signal for transmitting the first power generated by the driving
이와 같은 상태에서 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 제 1 신호 수신부(160)의 신호를 입력하여, 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 과열 경보신호가 수신되는지의 여부를 판단하고(S112), 과열 경보신호가 수신되지 않을 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 충전 완료신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(S114).In this state, the contactless power
상기 판단 결과 무접점 전력수신 장치(200)로부터 충전 완료신호가 수신될 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 전력전송 동작을 종료한다.When the charging completion signal is received from the
그리고 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 충전 완료신호가 수신되기 전에 과열 경보신호가 수신되면, 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 구동 드라이버(120)를 제어하여 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력을 전송하기 위한 구동신호를 발생하게 제어한다(S116).When the overheat alarm signal is received before the charging completion signal is received from the contactless
그러면, 상기 직렬 공진형 컨버터(130)의 스위칭 소자들은 상기 구동 드라이버(120)가 발생하는, 제 2 전력을 전송하기 위한 구동신호에 따라 스위칭되고, 이로 인하여 전력전송 코일(140)에서 전력수신 코일(220)로 제 2 전력이 전송된다.Then, the switching elements of the series
이와 같은 상태에서 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 제 1 신호 수신부(160)의 신호를 입력하여 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 충전 완료신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(S118).In this state, the contactless power
상기 판단 결과 충전 완료신호가 수신되지 않을 경우에 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 단계(S116)로 복귀하여 구동 드라이버(120)가 계속 제 2 전력을 전송하기 위한 구동신호를 발생하게 하고, 상기 무접점 전력수신 장치(200)로부터 충전 완료신호가 수신되는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행하며, 충전 완료신호가 수신될 경우에 전력전송 동작을 종료한다.
When the charging completion signal is not received as a result of the determination, the contactless power
도 3은 본 발명의 방법에 따른 무접점 전력수신 제어부(210)의 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 3을 참조하면, 무접점 전력수신 제어부(210)는 무접점 전력전송 장치(100)로부터 ID 요청신호가 수신되는지의 여부를 판단한다(S200).3 is a signal flow diagram illustrating an operation of an embodiment of a contactless power
즉, 상기 무접점 전력전송 장치(100)의 무접점 전력전송 제어부(110)가 상기 단계(S104)에서 상기 제 1 신호 전송부(150)를 제어하여 전송하는 ID 요청신호가 전력전송 코일(140)에서 전력수신 코일(220)로 유도되고, 유도된 ID 요청신호를 제 2 신호 수신부(260)가 수신하여 상기 무접점 전력수신 제어부(210)로 입력시키는 것으로서 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 제 2 신호 수신부(260)가 수신하는 신호를 입력하여 ID 요청신호가 수신되는지의 여부를 판단한다.That is, the ID request signal transmitted from the contactless
상기 무접점 전력전송 장치(100)로부터 ID 요청신호가 수신되면, 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 제 2 신호 전송부(290)를 제어하여 ID 신호를 생성하고, 생성한 ID 신호를 상기 전력수신 코일(220)을 통해 상기 무접점 전력전송장치(100)로 전송한다(S202).When the ID request signal is received from the contactless
상기 무접점 전력수신 장치(200)가 전송하는 ID 신호는 상술한 바와 같이 전력수신 코일(220)에서 전력전송 코일(140)로 유도되고, 상기 전력전송 코일(140)로 유도된 ID 신호는 제 1 신호 수신부(160)가 수신하여 무접점 전력전송 제어부(110)로 입력되는 것으로서 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 수신신호로 상기 단계(S106)에서 ID 신호가 수신되는지의 여부를 판단할 수 있다.The ID signal transmitted by the
이와 같은 상태에서 상기 무접점 전력전송 장치(100)가 무접점으로 전송하는 제 1 전력이 전력수신 코일(220)로 유도되고, 유도된 제 1 전력을 정류부(230)가 정류하여 충전부(240)로 출력하는 것으로서 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 충전부(240)를 모니터링하여 제 1 전력이 수신되는지의 여부를 판단한다(S204).In this state, the first power transmitted by the contactless
상기 판단 결과 무접점 전력전송 장치(100)로부터 제 1 전력이 수신될 경우에 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 충전부(240)를 제어하여 수신된 제 1 전력을 배터리 셀 모듈(250)에 충전하게 한다(S206).When the first power is received from the contactless
이와 같이 배터리 셀 모듈(250)에 제 1 전력을 충전하는 상태에서 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 배터리 셀 모듈(250)이 과열되는지의 여부를 판단한다(S208).In this state of charging the
여기서, 상기 배터리 셀 모듈(250)의 과열 판단은 여러 가지 방법이 있다.Here, there are various methods for determining the overheating of the
예를 들면, 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 제 1 온도센서(270)로 배터리 셀 모듈(250)의 제 1 온도를 검출하고, 검출한 배터리 셀 모듈(250)의 제 1 온도가 미리 설정된 온도 이상일 경우에 과열이 발생하였음을 판단할 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 2 온도센서(280)는 구비하지 않을 수 있다.For example, the contactless power
또한 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 제 1 온도센서(270)로 배터리 셀 모듈(250)의 제 1 온도를 검출함과 아울러 제 2 온도센서(280)로 무접점 전력수신장치(200)가 위치하는 외부의 제 2 온도를 검출하고, 상기 검출한 제 2 온도를 기준으로 하여 상기 배터리 셀 모듈(250)의 제 1 온도가 미리 설정된 온도 이상 높을 경우 예를 들면, 상기 제 2 온도보다 제 1 온도가 10℃ 이상 높을 경우에 상기 배터리 셀 모듈(250)이 과열된 것으로 판단할 수 있다.In addition, the contactless power
상기 배터리 셀 모듈(250)에 과열이 발생하지 않았을 경우에 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 충전부(240)를 모니터링하여 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S210).When overheating does not occur in the
이와 같은 상태에서 상기 배터리 셀(250)에 과열이 발생하지 않고, 충전이 완료되었음이 판단되면, 상기 무접점전력 수신 제어부(210)는 제 2 신호 전송부(290)를 제어하여 충전 완료신호를 발생하고, 발생한 충전 완료신호는 전력수신 코일(220)을 통해 무접점 전력전송 장치(100)로 전송한다(S212).In this state, if the
이와 같이 무접점 전력수신 장치(200)가 전송하는 충전 완료신호는 상술한 바와 같이 무접점 전력전송 장치(100)의 전력전송 코일(140)로 유도되어 제 1 신호 수신부(160)가 수신하는 것으로서 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)의 신호를 수신하여 상기한 단계(S118)에서 충전 완료신호가 수신되는지의 여부를 판단할 수 있다.As described above, the charging completion signal transmitted by the
그리고 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전이 완료되기 전에 상기 배터리 셀 모듈(250)의 과열이 판단되면, 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 제 2 신호 전송부(290)를 제어하여 과열 경보신호를 발생하고, 발생한 과열 경보신호는 전력수신 코일(220)을 통해 상기 무접점 전력전송 장치(100)로 전송된다(S214).In addition, when overheating of the
상기 무접점 전력수신 장치(200)가 전송하는 과열 경보신호는 전력전송 코일(140)로 유도되어 제 1 신호 수신부(160)가 수신하는 것으로서 상술한 바와 같이 상기 무접점 전력전송 제어부(110)는 상기 제 1 신호 수신부(160)가 수신하는 신호를 입력하여 상기 단계(S112)에서 과열 경보신호가 수신되는지의 여부를 판단하고, 과열 경보신호가 수신될 경우에 구동 드라이버(120)가 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력 전송을 위한 구동신호를 발생하게 하여 제 2 전력을 전송하게 제어한다.The overheat alarm signal transmitted by the
이와 같은 상태에서 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 충전부(240)를 제 2 전력 충전모드로 전환하여 상기 배터리 셀 모듈(250)에 제 2 전력을 충전하게 제어한다(S216).In this state, the contactless power
즉, 충전부(240)가 배터리 셀 모듈(250)에 제 1 전력을 충전하는 상태에서 정류부(230)로부터 상기 제 1 전력보다 낮은 제 2 전력이 입력될 경우에 상기 충전부(240)는 에러가 발생하였다고 판단할 가능성이 있다.That is, when a second power lower than the first power is input from the
그러므로 본 발명에서는 상기 무접점 전력수신 제어부(210)가 과열 경보신호를 발생한 후 상기 충전부(240)를 제 2 전력 충전모드로 전환하여 에러의 발생을 판단하지 않도록 한다.Therefore, in the present invention, after the contactless power
이와 같이 배터리 셀 모듈(250)에 제 2 전력으로 충전하는 상태에서 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 충전부(240)를 모니터링하여 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S218).As described above, in the state of charging the
상기 판단 결과 충전이 완료되지 않았을 경우에 상기 무접점 전력수신 제어부(210)는 상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전이 완료되었는지의 여부를 반복하여 판단한다.When the charging is not completed as a result of the determination, the contactless
상기 배터리 셀 모듈(250)에 충전이 완료되었음이 판단될 경우에 상기 무접점전력 수신 제어부(210)는 제 2 신호 전송부(290)를 제어하여 충전 완료신호를 발생하고, 발생한 충전 완료신호는 전력수신 코일(220)을 통해 무접점 전력전송 장치(100)로 전송하며(S220), 충전 동작을 종료한다.
When it is determined that the
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. I will understand.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
100 : 무접점 전력전송 장치 110 : 무접점 전력전송 제어부
120 : 구동 드라이버 130 : 직렬 공진형 컨버터
140 : 전력전송 코일 150 : 제 1 신호 전송부
160 : 제 1 신호 수신부 200 : 무접점 전력수신 장치
210 : 무접점 전력수신 제어부 220 : 전력수신 코일
230 : 정류부 240 : 충전부
250 : 배터리 셀 모듈 260 : 제 2 신호 수신부
270 : 제 1 온도센서 280 : 제 2 온도센서
290 : 제 2 신호 전송부100: contactless power transmission device 110: contactless power transmission control unit
120: drive driver 130: series resonant converter
140: power transmission coil 150: first signal transmission unit
160: first signal receiver 200: contactless power receiver
210: contactless power receiving control 220: power receiving coil
230: rectifying part 240: charging part
250: battery cell module 260: second signal receiver
270: first temperature sensor 280: second temperature sensor
290: second signal transmission unit
Claims (8)
상기 전력 전송 장치로부터 전송되는 제1 전력을 수신하는 전력수신 코일;
상기 전력수신 코일에서 수신되는 상기 제1 전력을 정류하는 정류부;
상기 전력 전송 장치의 전력전송 코일에 임피던스의 변화를 발생시킨 후 상기 전력 전송 장치로부터 제1 신호가 수신되면 상기 전력 전송 장치로 제2 신호를 전송하도록 제어하고, 상기 전력수신 코일을 통해 상기 제1 전력이 수신되면 상기 제1 전력을 이용하여 배터리 셀 모듈을 충전하도록 제어하고, 상기 제1 전력을 수신하는 중에 상기 전력 수신 장치의 과열 여부를 판단하고, 상기 전력 수신 장치의 과열이 검출되면 상기 전력 전송 장치로 과열 경보 신호가 전송되도록 제어하고, 상기 전력수신 코일을 통해 상기 전력 전송 장치로부터 상기 제1 전력보다 전력 레벨이 낮은 제2 전력을 수신하도록 제어하는 제어부;
상기 배터리 셀 모듈의 제1 온도를 검출하는 제1 온도센서; 및
외부의 제2 온도를 검출하는 제2 온도센서
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 전력 수신 장치의 과열이 검출되면, 상기 제1 전력을 수신하는 모드와는 다른 모드로 전환된 상태에서 상기 제2 전력을 수신하도록 제어하고,
상기 제어부는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 차이가 미리 설정된 값보다 클 경우 상기 전력 수신 장치가 과열된 것으로 판단하고,
상기 미리 설정된 값은 10℃인 것인, 전력 수신 장치.A power receiver for receiving power transmitted wirelessly from a power transmitter,
A power receiving coil receiving first power transmitted from the power transmission device;
A rectifier for rectifying the first power received by the power receiving coil;
After a change in impedance is generated in the power transmission coil of the power transmission device, when the first signal is received from the power transmission device, the control is performed to transmit a second signal to the power transmission device, and the first signal is received through the power reception coil. When the power is received, the controller controls the battery cell module to be charged using the first power, and determines whether the power receiver is overheated while receiving the first power, and when the overheat of the power receiver is detected, the power A controller configured to control an overheat alarm signal to be transmitted to a transmission device, and to receive a second power having a power level lower than the first power from the power transmission device through the power reception coil;
A first temperature sensor detecting a first temperature of the battery cell module; And
A second temperature sensor for detecting an external second temperature
Including,
If the overheating of the power receiver is detected, the control unit controls to receive the second power in a state in which it is switched to a mode different from a mode for receiving the first power,
The controller determines that the power receiver is overheated when the difference between the first temperature and the second temperature is greater than a preset value.
The preset value is 10 ° C, the power receiving device.
상기 제1 전력 및 제2 전력은 상기 전력 전송 장치의 전력전송 코일을 통해 상기 전력 수신 장치의 전력수신 코일로 전달되는 것인, 전력 수신 장치.The method of claim 1,
And the first power and the second power are delivered to the power receiving coil of the power receiving device through the power transmitting coil of the power transmitting device.
상기 제1 신호는 상기 전력 수신 장치의 ID를 요청하는 ID 요청 신호인 것인, 전력 수신 장치.The method of claim 1,
And the first signal is an ID request signal for requesting an ID of the power receiver.
상기 제2 신호는 상기 전력 수신 장치의 ID 신호를 포함하는 것인, 전력 수신 장치.The method of claim 1,
And the second signal comprises an ID signal of the power receiver.
전력 전송 장치의 전력전송 코일에 임피던스의 변화를 발생시키는 단계;
상기 전력 전송 장치로부터 제1 신호가 수신되면 상기 제1 신호에 응답하여 상기 전력 전송 장치로 제2 신호를 전송하는 단계;
상기 전력수신 코일을 통해 상기 전력 전송 장치로부터 제1 전력을 무선으로 수신하는 단계;
제1 온도센서에서, 상기 전력 수신 장치의 배터리 셀 모듈의 제1 온도를 검출하는 단계;
제2 온도센서에서, 외부의 제2 온도를 검출하는 단계;
상기 제1 전력을 수신하는 중에 상기 전력 수신 장치의 과열 여부를 판단하고, 상기 전력 수신 장치의 과열이 검출되면 상기 전력 전송 장치로 과열 경보 신호를 전송하는 단계; 및
상기 과열 경보 신호에 기반하여 상기 제1 전력을 수신하는 모드와는 다른 모드로 전환된 상태에서, 상기 전력수신 코일을 통해 상기 전력 전송 장치로부터 상기 제1 전력보다 전력 레벨이 낮은 제2 전력을 수신하는 단계
를 포함하고,
상기 전력 수신 장치의 과열 여부를 판단하는 것은, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 차이가 미리 설정된 값보다 크거나 이와 같을 경우 상기 전력 수신 장치가 과열된 것으로 판단하는 것을 포함하고,
상기 미리 설정된 값은 10℃인 것인, 전력 수신 방법.In the power receiving method of the power receiving apparatus including at least one power receiving coil in a system for wirelessly charging power,
Generating a change in impedance in the power transmission coil of the power transmission device;
Transmitting a second signal to the power transmitter in response to the first signal when a first signal is received from the power transmitter;
Wirelessly receiving first power from the power transmission device through the power receiving coil;
Detecting, at a first temperature sensor, a first temperature of a battery cell module of the power receiving device;
Detecting, at a second temperature sensor, an external second temperature;
Determining whether the power receiver is overheated while receiving the first power, and if an overheat of the power receiver is detected, transmitting an overheat alarm signal to the power transmitter; And
Receiving a second power having a lower power level than the first power from the power transmission device through the power receiving coil in a state in which it is switched to a mode different from a mode for receiving the first power based on the overheat alarm signal. Steps to
Including,
Determining whether the power receiver is overheated includes determining that the power receiver is overheated when a difference between the first temperature and the second temperature is greater than or equal to a preset value.
The preset value is 10 ° C, the power receiving method.
상기 제1 전력 및 제2 전력은 상기 전력 전송 장치의 전력전송 코일을 통해 상기 전력수신 코일로 수신되는 것인, 전력 수신 방법.The method of claim 5,
And the first power and the second power are received by the power receiving coil through a power transmitting coil of the power transmitting device.
상기 제1 신호는 상기 전력 수신 장치의 ID를 요청하는 ID 요청 신호인 것인, 전력 수신 방법.The method of claim 5,
And the first signal is an ID request signal for requesting an ID of the power receiver.
상기 제2 신호를 전송하는 단계는, 상기 전력 수신 장치의 ID 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것인, 전력 수신 방법.The method of claim 5,
The transmitting of the second signal may include transmitting an ID signal of the power receiver.
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