요약 | 본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전압값에 적응적으로 동작하는 정류기를 포함하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 자기 공명 방식에 의해 무선으로 전력을 수신하는 공진 안테나; 상기 수신된 무선 전력을 정류하는 정류부로서, 상기 공진 안테나에 연결되고 스위칭에 따라 전파 정류기, 1단 체배기 및 2단 체배기로 변환되는 제1 회로, 상기 공진 안테나에 연결되고 상기 제1 회로에 병렬로 연결되고 전하 펌프인 제2 회로 및 상기 제1 회로의 변환 및 단속 또는 상기 제2 회로의 단속을 수행하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 정류부; 및 상기 직류 파형의 전압값에 기초하여 상기 스위치를 제어하는 스위칭을 제어하는 모드 제어부;를 포함하고, 상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 단락시키고 상기 제2 회로를 연결시키고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 연결하고 상기 제2 회로를 단락시키고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 2단 체배기로 변환하고, 상기 전압값이 상기 제2 기준값 이상이고 상기 제2 기준값보다 큰 제3 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 1단 체배기로 변환하고, 상기 전압값이 상기 제3 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 상기 전파 정류기로 변환하는 무선 전력 수신 장치가 제공될 수 있다. |
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Int. CL | H02J 17/00 (2006.01) |
CPC | H02J 50/12(2013.01) H02J 50/12(2013.01) |
출원번호/일자 | 1020130048874 (2013.04.30) |
출원인 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 |
등록번호/일자 | |
공개번호/일자 | 10-2014-0129914 (2014.11.07) 문서열기 |
공고번호/일자 | |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 공개 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | N |
심사청구항수 | 19 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 이강윤 | 대한민국 | 서울특별시 광진구 |
2 | 박형구 | 대한민국 | 서울특별시 노원구 |
3 | 장재형 | 대한민국 | 서울특별시 노원구 |
4 | 강지훈 | 대한민국 | 경기도 안양시 동안구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 인비전 특허법인 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로 **길**, *층(대치동, 동산빌딩) |
2 | 이재찬 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 반포대로**길 **, *층 (서초동)(특허법인 아이피에스) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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최종권리자 정보가 없습니다 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2013.04.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0385032-76 |
2 | 보정요구서 Request for Amendment |
2013.05.02 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2013-0048470-83 |
3 | [출원인변경]권리관계변경신고서 [Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status |
2013.05.15 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0430059-43 |
4 | [출원서등 보정]보정서 [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment |
2013.06.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0494635-10 |
5 | 보정요구서 Request for Amendment |
2013.06.07 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2013-0063310-94 |
6 | [출원서등 보정]보정서(납부자번호) [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment(Payer number) |
2013.06.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0507000-44 |
7 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 [Appointment of Agent] Report on Agent (Representative) |
2013.08.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0766445-00 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.11.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5137677-19 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.07.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5119974-67 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.09.22 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5154383-59 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.07.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5149074-18 |
번호 | 청구항 |
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1 |
1 자기 공명 방식에 의해 무선으로 전력을 수신하는 공진 안테나;상기 수신된 무선 전력을 정류하는 정류부로서, 상기 공진 안테나에 연결되고 스위칭에 따라 전파 정류기, 1단 체배기 및 2단 체배기로 변환되는 제1 회로,상기 공진 안테나에 연결되고 상기 제1 회로에 병렬로 연결되고 전하 펌프인 제2 회로 및상기 제1 회로의 변환 및 단속 또는 상기 제2 회로의 단속을 수행하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 정류부; 및상기 직류 파형의 전압값에 기초하여 상기 스위치를 제어하는 스위칭을 제어하는 모드 제어부;를 포함하고,상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 단락시키고 상기 제2 회로를 연결시키고,상기 전압값이 상기 제1 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 연결하고 상기 제2 회로를 단락시키고,상기 전압값이 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 2단 체배기로 변환하고,상기 전압값이 상기 제2 기준값 이상이고 상기 제2 기준값보다 큰 제3 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 1단 체배기로 변환하고,상기 전압값이 상기 제3 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 상기 전파 정류기로 변환하는무선 전력 수신 장치 |
2 |
2 제1 항에 있어서,상기 전하 펌프의 입출력 전압비는, 상기 2단 체배기의 입출력 전압비보다 크고,상기 2단 체배기의 입출력 전압비는, 상기 1단 체배기의 입출력 전압비보다 크고,상기 1단 체배기의 입출력 전압비는, 상기 전파 정류기의 입출력 전압비보다 큰무선 전력 수신 장치 |
3 |
3 제1 항에 있어서,상기 제1 회로는, 부트 스트랩 구조로 배치되는 복수의 모스(MOS: Metal Oxide Semiconductor)를 이용하여 구현되는 무선 전력 수신 장치 |
4 |
4 제1 항에 있어서,상기 제2 회로는, 쇼트키 다이오드를 이용하여 구현되는 딕슨 전하 펌프인무선 전력 수신 장치 |
5 |
5 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나;상기 수신 안테나에 연결되는 다단 정류기 및 상기 수신 안테나에 연결되고 상기 다단 정류기에 병렬로 연결되는 전하 펌프를 포함하고, 동작 모드에 따라 상기 다단 정류기 및 전하 펌프 중 어느 하나를 이용하여 상기 수신된 전력을 직류 파형으로 정류하는 정류부; 및상기 정류된 전력의 전압값에 기초하여 상기 동작 모드를 판단하는 모드 제어부;를 포함하는무선 전력 수신 장치 |
6 |
6 제5 항에 있어서,상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이상인 경우 고압 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이하인 경우 저압 모드로 판단하고,상기 정류부는, 상기 고압 모드인 경우 상기 다단 정류기를 이용하여 정류하고, 상기 저압 모드인 경우에는 상기 전하 펌프를 이용하여 정류하는무선 전력 수신 장치 |
7 |
7 제5 항에 있어서,상기 다단 정류기는, 상기 동작 모드에 따라 정류기 또는 체배기로 구조가 변환되는무선 전력 수신 장치 |
8 |
8 제7 항에 있어서,상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이상인 경우 정류 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이하 제2 기준값 이상인 경우 체배 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제2 기준값 이하인 경우 저압 모드로 판단하고,상기 정류부는, 상기 정류 모드인 경우 상기 다단 정류기의 구조를 상기 정류기로 변환하고 상기 다단 정류기를 이용하여 정류하고, 상기 체배 모드인 경우 상기 다단 정류기의 구조를 상기 체배기로 변환하고 상기 다단 정류기를 이용하여 정류하고, 상기 저압 모드인 경우 상기 전하 펌프를 이용하여 정류하는무선 전력 수신 장치 |
9 |
9 제7 항에 있어서,상기 체배기는, 상기 수신 안테나에 연결되는 제1 체배기 및 상기 동작 모드에 따라 상기 제1 체배기에 연결되는 제2 체배기를 포함하는 무선 전력 수신 장치 |
10 |
10 제9 항에 있어서,상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이상인 경우 정류 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이하 제2 기준값 이상인 경우 2단 체배 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제2 기준값 이하 제3 기준값 이상인 경우 1단 체배 모드로 판단하고, 상기 전압값이 상기 제3 기준값 이하인 경우 저압 모드로 판단하고,상기 정류부는, 상기 정류 모드인 경우 상기 다단 정류기의 구조를 상기 정류기로 변환하고 상기 다단 정류기를 이용하여 정류하고, 상기 2단 체배 모드인 경우 상기 제1 체배기와 상기 제2 체배기를 연결하고 상기 다단 정류기의 구조를 상기 체배기로 변환하고 상기 다단 정류기를 이용하여 정류하고, 상기 1단 체배 모드인 경우 상기 제1 체배기와 상기 제2 체배기를 단락하고 상기 다단 정류기의 구조를 상기 체배기로 변환하고 상기 다단 체배기를 이용하여 정류하고, 상기 저압 모드인 경우, 상기 저압 모드인 경우 상기 전하 펌프를 이용하여 정류하는무선 전력 수신 장치 |
11 |
11 제5 항에 있어서,상기 다단 체배기는, 부트 스트랩 구조로 배치되는 복수의 모스(MOS: Metal Oxide Semiconductor)를 포함하는 무선 전력 수신 장치 |
12 |
12 제5 항에 있어서,상기 전하 펌프는, 쇼트키 다이오드를 포함하는 딕슨 전하 펌프인무선 전력 수신 장치 |
13 |
13 무선으로 전력을 수신하는 단계;다단 정류기를 이용하는 고압 모드 및 전하 펌프를 이용하는 저압 모드 중 어느 하나의 동작 모드에 따라 상기 수신된 전력을 정류하는 단계;상기 정류된 전력의 전압값에 기초하여 상기 동작 모드를 조정하는 단계;를 포함하는무선 전력 수신 방법 |
14 |
14 제13 항에 있어서,상기 조정하는 단계는, 상기 전압값이 제1 기준값 이상인 경우 상기 고압 모드로 조정하는 단계 및 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이하인 경우 상기 저압 모드로 조정하는 단계를 포함하는무선 전력 수신 방법 |
15 |
15 제14 항에 있어서,상기 고압 모드는, 정류 모드 및 체배 모드를 포함하고,상기 다단 정류기는, 상기 정류 모드에서는 정류기로 변환되고, 상기 체배 모드에서는 체배기로 변환되고,상기 고압 모드로 조정하는 단계는, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이상 제2 기준값 이하인 경우 상기 체배 모드로 조정하는 단계 및 상기 전압값이 상기 제2 기준값 이상인 경우 상기 정류 모드로 조장하는 단계를 포함하는무선 전력 수신 방법 |
16 |
16 제15 항에 있어서,상기 체배 모드는, 1단 체배 모드 및 2단 체배 모드를 포함하고,상기 체배기는, 제1 체배기 및 상기 제1 체배기에 직렬로 배치되는 제2 체배기를 포함하고, 상기 1단 체배 모드에서는 상기 제1 체배기만을 이용하여 상기 전력을 정류하고, 상기 2단 체배 모드에서는 상기 제1 체배기 및 상기 제2 체배기를 함께 이용하여 상기 전력을 정류하고,상기 체배 모드로 조정하는 단계는, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이상 제3 기준값 이하인 경우 상기 2단 체배 모드로 조정하는 단계 및 상기 전압값이 상기 제3 기준값 이상 상기 제2 기준값 이하인 경우 상기 1단 체배 모드로 조정하는 단계를 포함하는무선 전력 수신 방법 |
17 |
17 제13 항에 있어서,상기 다단 체배기는, 부트 스트랩 구조로 배치되는 복수의 모스(MOS: Metal Oxide Semiconductor)를 포함하는 무선 전력 수신 방법 |
18 |
18 제13 항에 있어서,상기 전하 펌프는, 쇼트키 다이오드를 포함하는 딕슨 전하 펌프인무선 전력 수신 방법 |
19 |
19 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나;정류 모드, 체배 모드 및 전하 펌프 모드 중 선택된 동작 모드에 의해 상기 수신된 전력을 직류 파형으로 변환하는 정류부; 및상기 직류 파형의 전압값에 기초하여 상기 정류기의 상기 동작 모드를 제어하는 제어부;를 포함하는무선 전력 수신 장치 |
지정국 정보가 없습니다 |
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패밀리정보가 없습니다 |
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국가 R&D 정보가 없습니다. |
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등록사항 정보가 없습니다 |
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번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2013.04.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0385032-76 |
2 | 보정요구서 | 2013.05.02 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2013-0048470-83 |
3 | [출원인변경]권리관계변경신고서 | 2013.05.15 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0430059-43 |
4 | [출원서등 보정]보정서 | 2013.06.03 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0494635-10 |
5 | 보정요구서 | 2013.06.07 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2013-0063310-94 |
6 | [출원서등 보정]보정서(납부자번호) | 2013.06.10 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0507000-44 |
7 | [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서 | 2013.08.23 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0766445-00 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.11.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5137677-19 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.07.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5119974-67 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.09.22 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5154383-59 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.07.25 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5149074-18 |
기술번호 | KST2014063055 |
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자료제공기관 | 미래기술마당 |
기술공급기관 | |
기술명 | 듀얼모드 무선 충전 회로 설계 기술 |
기술개요 |
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전압값에 적응적으로 동작하는 정류기를 포함하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 자기 공명 방식에 의해 무선으로 전력을 수신하는 공진 안테나; 상기 수신된 무선 전력을 정류하는 정류부로서, 상기 공진 안테나에 연결되고 스위칭에 따라 전파 정류기, 1단 체배기 및 2단 체배기로 변환되는 제1 회로, 상기 공진 안테나에 연결되고 상기 제1 회로에 병렬로 연결되고 전하 펌프인 제2 회로 및 상기 제1 회로의 변환 및 단속 또는 상기 제2 회로의 단속을 수행하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 정류부; 및 상기 직류 파형의 전압값에 기초하여 상기 스위치를 제어하는 스위칭을 제어하는 모드 제어부;를 포함하고, 상기 모드 제어부는, 상기 전압값이 제1 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 단락시키고 상기 제2 회로를 연결시키고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 연결하고 상기 제2 회로를 단락시키고, 상기 전압값이 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 2단 체배기로 변환하고, 상기 전압값이 상기 제2 기준값 이상이고 상기 제2 기준값보다 큰 제3 기준값 이하인 경우 상기 제1 회로를 상기 1단 체배기로 변환하고, 상기 전압값이 상기 제3 기준값 이상인 경우 상기 제1 회로를 상기 전파 정류기로 변환하는 무선 전력 수신 장치가 제공될 수 있다. |
개발상태 | 파일럿현장 테스트 |
기술의 우수성 |
1) 임피던스 매칭을 통한 효율 최적화 - 정류기 입력 신호의 주파수를 오실레이터를 통해 카운팅하여 주파수 정보를 이용해 임피던스 매칭 회로의 커패시터 값을 조절하여 부하의 변동에도 효율을 최적화 할 수 있음. 즉, 실제 전력이 사용되는 기기 내 동작 상태(대기모드, 정상 동작 모드, 최대 출력 모드 등)에 따라 가변된 부하 임피던 스를 조절하여 Q값을 높게 유지할 수 있도록 할 수 있음. 2) 넓은 입력 범위를 위한 Multi-Mode 정류기 구조 - 출력감지를 통해 Mode 변환이 가능하며, 정류기 입력이 매우 낮을 경우(송신단과의 거리가 멀 경우)에는 각 전압 체배기가 동작하여 출력전압을 증가시킬 수 있도록 함. 입력 전압이 충분히 클 경우에는 정류기 모드로 동작하여 넓은 입력 범위를 가질 수 있음 3) 2단계 자동화 전력 제어를 통한 안정적인 전력 제공 - 안테나 사이의 거리 등에 의해 변화하는 Power를 감지, Output Current를 Sensing하여 Coarse PA Current를 조절하여 Receiver에서 원하는 안정적인 Power를 전달함. 또한 안테나 사이의 거리 수신기의 숫자 등에 의해 변화하는 Output Loading에 대해 Output Current를 통해 Load의 크기를 감지하여 Capacitor Bank를 조절하여 효율을 최적화 4) 넓은 입력 범위를 위한 Multi-Mode DC-DC 변환기 구조 - 입력 전력의 전압이 기준 값에 따라 각 동작 모드인 승압 및 강압으로 전압 조정을 제어함. 또한 부하의 변화에 따른 모드 변환으로 최적의 효율을 얻을 수 있게 함. |
응용분야 | 1) 스마트 기기, 스마트 차량, 무선 충전 서비스 |
시장규모 및 동향 |
1) 휴대기기 무선 충전 세계지상은 2014년 43억달러로 예상됨 2) 2014년 5년 평균 성장률이 229.2%에 육박함 |
희망거래유형 | |
사업화적용실적 | |
도입시고려사항 |
과제고유번호 | 1415128863 |
---|---|
세부과제번호 | H0301-13-1013 |
연구과제명 | 정보기기용 시스템반도체 핵심 설계 기술 연구 및 인력 양성 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2013 |
연구기간 | 201206~201512 |
기여율 | 1 |
연구개발단계명 | 기타 |
6T분류명 | IT(정보기술) |
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