特許 6827513 無線電力伝送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6827513

(24)【登録日】2021年1月21日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】無線電力伝送装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/60 20160101AFI20210128BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20210128BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/60

   H02J50/12

   H02J50/40

【請求項の数】15

【全頁数】36

(21)【出願番号】特願2019-208412(P2019-208412)

(22)【出願日】2019年11月19日

(65)【公開番号】特開2020-89263(P2020-89263A)

(43)【公開日】2020年6月4日

【審査請求日】2019年11月19日

(31)【優先権主張番号】10-2018-0142208

(32)【優先日】2018年11月19日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】502032105

【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100109841

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 健史

(74)【代理人】

【識別番号】230112025

【弁護士】

【氏名又は名称】小林 英了

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】ジヒュン リ

(72)【発明者】

【氏名】ソンフン リ

(72)【発明者】

【氏名】ボンシク クワ

(72)【発明者】

【氏名】ジョンホ パク

(72)【発明者】

【氏名】サンキュ キム

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５３３２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００７１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０１１７７５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０１７３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２８３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５３６９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５３５２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００２０６４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０２０−５０２９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１９／０２９６５９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１９−５２８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２９５０４１８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０５２２６８４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０５０４２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０６７１６１８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第２０１８−００６４７４１（ＫＲ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第２０１８−００２２５１３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００７８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５８０１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線電力伝送装置であって、
複数のコイル及び前記複数のコイルにそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子を含む共振回路部と、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第１感知部と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第２感知部と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する制御部と、を備えてなることを特徴とする、無線電力伝送装置。

【請求項2】

前記複数の特徴値は、
平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、及び最大−最小品質係数変化量であることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項4】

前記基準領域は、
前記充電面に無線電力受信装置のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に表示される領域に基づいて設定されることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項5】

それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶するメモリを更に備えてなり、
前記制御部は、
前記特徴値の組合せが該当基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された第１特徴値の組合せを座標平面に表示し、
前記第１特徴値の組合せが第１基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記第１特徴値の組合せが前記第１基準領域に含まれる場合、前記複数の特徴値から第２特徴値の組合せを選択し、
前記第２特徴値の組合せが第２基準領域に含まれるかによって前記充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、請求項６に記載の無線電力伝送装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記第２特徴値の組合せが前記第２基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、請求項７に記載の無線電力伝送装置。

【請求項9】

前記制御部は、
前記第１特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように前記第２特徴値の組合せを生成することを特徴とする、請求項８に記載の無線電力伝送装置。

【請求項10】

前記第１特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せであり、
前記第２特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せであることを特徴とする、請求項７に記載の無線電力伝送装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された前記特徴値の組合せを座標平面に表示した結果、全ての特徴値の組合せが該当基準領域にそれぞれ含まれる場合、前記充電面に異物質が存在しないと演算して充電を開始することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項12】

前記第１感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される電圧の大きさに基づいて共振周波数を演算し、
前記共振周波数によって前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンスを演算し、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項13】

前記第２感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される最大電圧利得に基づいて前記複数のコイルのそれぞれの品質係数を演算し、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項14】

前記共振回路部は、部分的に重なるように配置される第１〜第４コイルを備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力伝送装置。

【請求項15】

複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する段階と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する段階と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算する段階と、
前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する段階と、を含んでなることを特徴とする、無線電力伝送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は無線電力伝送装置に関するもので、より詳しくは充電面の異物質を容易に検出することができる無線電力伝送装置に関する。

【0002】

〔関連技術〕
本発明は、韓国特許出願第１０−２０１８−０１４２２０８号（出願日：２０１８年１１月１９日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。

【背景技術】

【0003】

電子機器に電力を供給するための方法として、商用電源と電子機器に物理的なケーブル又は電線を連結する端子供給方式がある。このような端子供給方式は、ケーブル又は電線が相当な空間を占め、整理が容易でなく、断線の危険がある。
近年、このような問題点を解決するために、無線電力伝送方式に対する研究が論議されている。

【0004】

無線電力伝送システムは、単一コイル又はマルチコイルを介して電力を供給する無線電力伝送装置と、無線電力伝送装置から無線で供給される電力を受信し、これを使用する無線電力受信装置とからなることができる。

【0005】

無線電力供給方法としては、誘導結合方式（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）方式が主に使われている。この方式は、二つの隣接したコイル（ｃｏｉｌ）のうち１次コイルに流れる電流の強度を変化させれば、その電流によって磁場が変わり、これにより２次コイルを通る磁束が変わることにより、２次コイル側に誘導起電力が発生する原理を用いる。すなわち、この方式によれば、２本の導線を空間的に動かさずに二つのコイルを離隔させたままで１次コイルの電流のみ変化させれば、誘導起電力が発生することになる。

【0006】

しかし、このような誘導結合方式も、無接点充電という特性のため、充電時に無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に異物質が挿入される場合、異物質による劣化現象によって、過負荷、製品焼損、爆発などの問題点が発生し得る。
したがって、無線電力送信装置の充電面の異物質をより容易に感知する方法が要求されると言える。

【0007】

一方、アメリカ合衆国特許第９，８２５，４８６Ｂ２号に開示された‘無線電力システム’は、検出コイル及びキャパシタを含む共振タンクの電圧振動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）を用いて異物質を検出する方案を提示する。

【0008】

しかし、前記‘無線電力システム’は、パワー伝送コイルの他に異物質検出のための検出コイルがさらに必要なので、製品の値段が上昇し、回路が複雑になるという問題点がある。

【0009】

一方、韓国特許公開第１０−２０１８−００６５６９３号に開示された‘無線充電装置’は現在ピーク周波数と異物質検出基準周波数を比較して異物質を検出する方法である。

【0010】

しかし、前記‘無線充電装置’のように、インダクタンス変化量、品質係数変化量などを総合的に考慮せず、ピーク周波数のみの１次元的に異物質を検出する場合、異物質検出のエラーが発生し得る。特に、前記‘無線充電装置’は単一コイルを前提とするので、その特性上、電力受信装置（Ｒｘ）の位置によってピーク周波数が可変する問題を、最大ピーク周波数変化量に所定の許容誤差値を加えて解決しようとするが、このような誤差値の付加は異物質検出の不正確性をもっと深化させるだけである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】アメリカ合衆国特許第９，８２５，４８６Ｂ２号明細書

【特許文献2】韓国特許公開第１０−２０１８−００６５６９３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の目的は、部分的に重畳するマルチコイルにおいて、充電面の異物質をより正確に検出することができる無線電力伝送装置を提供することにある。

【0013】

本発明の他の目的は、部分的に重畳するマルチコイルにおいて、充電面の広い範囲で異物質をより容易に検出することができる無線電力伝送装置を提供することにある。

【0014】

本発明のさらに他の目的は、インダクタンス変化量及び品質係数変化量から抽出された複数の特徴値を座標平面に表示して、異物質を２次元的に検出することができる無線電力伝送装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、別途のモジュールなしも充電面の異物質を検出することができる無線電力伝送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前記目的を達成するための本発明の実施例による無線電力伝送装置は、複数のコイル及び前記複数のコイルにそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子を含む共振回路部と、前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第１感知部と、前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第２感知部と、インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する制御部とを含む。

【0016】

〔本発明の一の態様〕
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔１〕 無線電力伝送装置であって、
複数のコイル及び前記複数のコイルにそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子を含む共振回路部と、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第１感知部と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第２感知部と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する制御部と、を備えてなることを特徴とする、無線電力伝送装置。
〔２〕 前記複数の特徴値は、
平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、及び最大−最小品質係数変化量であることを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔３〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔４〕 前記基準領域は、
前記充電面に無線電力受信装置のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に表示される領域に基づいて設定されることを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔５〕 それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶するメモリを更に備えてなり、
前記制御部は、
前記特徴値の組合せが該当基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔６〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された第１特徴値の組合せを座標平面に表示し、
前記第１特徴値の組合せが第１基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔７〕 前記制御部は、
前記第１特徴値の組合せが前記第１基準領域に含まれる場合、前記複数の特徴値から第２特徴値の組合せを選択し、
前記第２特徴値の組合せが第２基準領域に含まれるかによって前記充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、〔６〕に記載の無線電力伝送装置。
〔８〕 前記制御部は、
前記第２特徴値の組合せが前記第２基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、〔７〕に記載の無線電力伝送装置。
〔９〕 前記制御部は、
前記第１特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように前記第２特徴値の組合せを生成することを特徴とする、〔８〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１０〕 前記第１特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せであり、
前記第２特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せであることを特徴とする、〔７〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１１〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された前記特徴値の組合せを座標平面に表示した結果、全ての特徴値の組合せが該当基準領域にそれぞれ含まれる場合、前記充電面に異物質が存在しないと演算して充電を開始することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１２〕 前記第１感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される電圧の大きさに基づいて共振周波数を演算し、
前記共振周波数によって前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンスを演算し、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１３〕 前記第２感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される最大電圧利得に基づいて前記複数のコイルのそれぞれの品質係数を演算し、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１４〕 前記共振回路部は、部分的に重なるように配置される第１〜第４コイルを備えることを特徴とする、〔１〕に記載の無線電力伝送装置。
〔１５〕 複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する段階と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する段階と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算する段階と、
前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する段階と、を含んでなることを特徴とする、無線電力伝送方法。

【発明の効果】

【0017】

本発明の実施例による無線電力伝送装置は、インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算するので、インダクタンス変化量又は品質係数変化量のいずれか一つのみに基づいて異物質を検出する場合より正確な異物質検出が可能である。

【0018】

一方、単純にインダクタンス変化量又は品質係数変化量のみで異物質を検出する場合、閾値（ｔｈｒｅｓｏｌｄ）の変動によって異物質検出結果が不正確になることがあるが、本発明の無線電力伝送装置は、インダクタンス変化量及び品質係数変化量から抽出された特徴値、例えば平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、最大−最小品質係数変化量などの組合せによって充電面の異物質を検出するので、より正確な異物質検出が可能である。

【0019】

また、無線電力伝送装置は、平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、最大−最小品質係数変化量などの組合せによって、異物質の大きさ、成分（例えば、磁性体、非磁性体など）などにかかわらず、より正確に異物質を検出することができる。

【0020】

また、無線電力伝送装置は、部分的に重畳する複数のコイルを含むので、充電領域が拡張される効果があり、複数の伝送コイルの平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、最大−最小品質係数変化量などによって、充電面の異物質をより容易に検出することができる。

【0021】

また、無線電力伝送装置は、異物質を検出するための別途の回路又はモジュールなしもパワー伝送コイルを介して異物質の検出が可能であるので、回路構造が簡素化し、製造コストが減少する効果がある。

【0022】

また、無線電力伝送装置は、特徴値の組合せにより、充電面の異物質を感知し、異物質感知の際、充電を中断して、爆発、火災などの危険から使用者を保護することができる。
また、無線電力伝送装置は、単一コイルではないコイルの組合せによって無線電力受信装置を充電させるので、充電時間が減少する効果もある。
また、無線電力伝送装置は、充電時間の減少によって、使用者の便宜性が増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例による無線電力システムの内部ブロック図の一例である。

【図2】図１の無線電力システム内の無線電力伝送装置の内部ブロック図である。

【図3】図１の無線電力システム内の無線電力受信装置の内部ブロック図である。

【図4】図２のコイル部の構造を説明するための図である。

【図5】図４のコイル部の階層構造を示す斜視図である。

【図6】本発明の実施例による無線電力伝送方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明の実施例による基準領域を説明するための図である。

【図8】本発明の実施例による基準領域を説明するための図である。

【図9】充電面で異物質が存在する位置を説明するための図である。

【図10】平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図11】平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図12】最大−最小平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図13】最大−最小インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図14】平均インダクタンス変化量及び最大−最小インダクタンス変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図15】平均品質係数変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。

【図16】本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。

【図17】本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下では添付図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。

【0025】

以下の説明に使われる構成要素に対する接尾辞“モジュール”及び“部”は単純にこの明細書作成の容易性のみを考慮して付与するもので、そのものとして特別に重要な意味又は役割を付与するものではない。よって、前記“モジュール”及び“部”は互いに混用されることもできる。

【0026】

第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使われる。

【0027】

この出願で、“含む”又は“有する”などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらの組合せなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものに理解されなければならない。
図１は本発明の実施例による無線電力システムの内部ブロック図の一例である。

【0028】

図面に基づいて説明すれば、無線電力システム１０は、無線で電力を伝送する無線電力伝送装置１００及び無線伝送された電力を受ける無線電力受信装置２００を含むことができる。

【0029】

無線電力伝送装置１００は、コイル１８１の磁場を変化させることにより、受信コイル２８１に電流が誘導される磁気誘導現象を用いて、無線電力受信装置２００に電力を伝達することができる。ここで、無線電力伝送装置１００及び無線電力受信装置２００はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）又はＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）に定義される電磁気誘導方式の無線充電方式を用いることができる。もしくは、無線電力伝送装置１００及び無線電力受信装置２００は、Ａ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）で定義された磁気共鳴方式の無線充電方式を用いることができる。
無線電力伝送装置１００は、無線で電力を伝送して無線電力受信装置２００を充電させることができる。

【0030】

実施例によって、単一の無線電力伝送装置１００が複数の無線電力受信装置２００を充電することもできる。ここで、無線電力伝送装置１００は、時分割方式で複数の無線電力受信装置２００に電力を分配して伝送することができるが、これに限定されない。他の例として、無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００別に割り当てられた相異なる周波数帯域を用いて複数の無線電力受信装置２００に電力を分配して伝送することができる。一つの無線電力伝送装置１００に連結可能な無線電力受信装置２００の台数は、無線電力受信装置２００別の要求電力量、無線電力伝送装置１００の可用電力量などを考慮して適応的に決定することができる。

【0031】

さらに他の実施例で、複数の無線電力伝送装置１００が少なくとも一つの無線電力受信装置２００を充電することも可能である。この場合、少なくとも一つの無線電力受信装置２００は、複数の無線電力伝送装置１００と同時に連結されることができ、連結された無線電力伝送装置１００から同時に電力を受信して充電を遂行することができる。ここで、無線電力伝送装置１００の台数は、無線電力受信装置２００別の要求電力量、無線電力伝送装置１００の可用電力量などを考慮して適応的に決定することができる。
無線電力受信装置２００は、無線電力伝送装置１００から伝送された電力を受けることができる。

【0032】

例えば、無線電力受信装置２００は、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、ノートブック型パソコン（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートワッチ（Ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）のようなウェアラブルデバイス、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーション、ＭＰ３プレーヤー、電動歯ブラシ、照明装置、又はリモートコントローラーであってもよいが、本発明はこれに限定されなく、バッテリー充電の可能な電子機器であれば十分である。

【0033】

無線電力伝送装置１００及び無線電力受信装置２００は両方向通信することができる。実施例によって、無線電力伝送装置１００及び無線電力受信装置２００が、一方向通信又は半二重通信することもできる。

【0034】

ここで、通信方式は、同じ周波数帯域を用いる帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方式及び／又は互いに異なる周波数帯域を用いる帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方式であってもよい。

【0035】

一例として、無線電力伝送装置１００と無線電力受信装置２００との間に交換される情報は、相互間の状態情報、電力使用量情報、バッテリー充電情報、バッテリー出力電圧／電流情報、制御情報などを含むことができる。
図２は図１の無線電力システム内の無線電力伝送装置の内部ブロック図である。

【0036】

図面を参照して説明すれば、無線電力伝送装置１００は、商用交流電源４０５を直流電力に変換するコンバーター１１０と、直流電力を交流電力に変換する無線電力駆動部１７０と、変換された交流電力を用いて無線で電力を伝送するコイル部１８０とを備えることができる。

【0037】

また、無線電力伝送装置１００は、電力伝達及び通信のために、無線電力伝送装置１００内の内部構成を制御する制御部１６０と、複数のコイル１８１〜１８４の少なくとも一つのコイルを含むようにコイル組合せを生成するコイル組合生成部１６１と、所定の通信方式で無線電力受信装置２００と通信する第１通信部１４０及び第２通信部１５０と、複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第１感知部１３１と、複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第２感知部１３３と、無線電力伝送装置１００の駆動のための制御プログラムなどを記憶するメモリ１２０とをさらに含むことができる。

【0038】

無線電力伝送装置１００は、直流電力によって動作し、この直流電力は商用交流電源を直流電力に変換するコンバーター１１０によって供給されることができる。

【0039】

コンバーター１１０は、商用交流電源４０５を直流電力に変換して出力することができる。図面では、商用交流電源４０５を単相交流電源として示しているが、三相交流電源であってもよい。商用交流電源４０５の種類によってコンバーター１１０の内部構造も変わることができる。
一方、コンバーター１１０は、スイッチング素子なしにダイオードなどからなり、別途のスイッチング動作なしに整流動作を遂行することもできる。

【0040】

例えば、単相交流電源の場合、４個のダイオードがブリッジ形態で使われることができ、３相交流電源の場合、６個のダイオードがブリッジ形態で使われることができる。

【0041】

一方、コンバーター１１０は、例えば２個のスイッチング素子及び４個のダイオードが連結されたハーフブリッジ型のコンバーターが使われることができる。３相交流電源の場合、６個のスイッチング素子及び６個のダイオードが使われることもできる。

【0042】

制御部１６０は、無線電力伝送の際、コンバーター１１０からの直流電力が無線電力駆動部１７０に供給される場合、電力駆動部１７０を制御して、無線電力受信装置２００に無線で電力を伝送することができる。ここで、無線電力駆動部１７０は直流電力を無線電力伝送のための交流電力に変換することができる。

【0043】

具体的に、制御部１６０は、ＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部１６０ａ、及びＰＷＭ信号に応じて駆動信号Ｓｉｃを生成して出力するドライバー１６０ｂを備えることができる。

【0044】

制御部１６０は、電力伝送量、無線電力駆動部１７０に流れる電流値などに基づいてＰＷＭ信号のデューティーを決定することができる。ＰＷＭ発生部１６０ａは、ＰＷＭ信号のデューティーに基づいてＰＷＭ信号を発生させることができる。ドライバー１６０ｂは、ＰＷＭ信号に応じて、無線電力駆動部１７０の駆動のための駆動信号Ｓｉｃを出力することができる。

【0045】

無線電力駆動部１７０は、直流電力を交流電力に変換するための少なくとも一つのスイッチング素子（図示せず）を備えることができる。例えば、スイッチング素子がＩＢＧＴの場合、ドライバー１６０ｂからゲート駆動信号が出力されてスイッチング素子のゲート端子に入力されることができる。また、ゲート駆動信号に応じて、スイッチング素子がスイッチング動作を遂行することができる。スイッチング素子のスイッチング動作によって直流電力が交流電力に変換されてコイル部１８０に出力されることができる。
一方、実施例によって、無線電力駆動部１７０を制御部１６０内の構成として含むこともできる。

【0046】

コイル部１８０は、複数のコイル１８１〜１８４（以下、区分の必要がない場合、１８１という）を含むことができる。複数のコイル１８１は、部分的に重畳することができる。
コイル部１８０は、複数のコイル１８１から選択されたいずれか一つのコイル組合せを介して、無線電力受信装置２００に無線で電力を伝送することができる。
複数のコイル１８１は、図３の受信コイル２８１との区分のために、複数の伝送コイル１８１と名付けることもできる。

【0047】

一方、複数の伝送コイル１８１は受信コイル２８１から離隔しているので漏洩インダクタンスが高く、結合係数（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）が低いので伝送効率が低い。

【0048】

したがって、本発明の無線電力伝送装置１００は、伝送効率を向上させるために、複数の伝送コイル１８１のそれぞれにキャパシタを連結して、受信コイル２８１と共振回路を形成することができる。
したがって、コイル部１８０が共振回路を形成する場合、コイル部１８０を共振回路部１８０と名付けることができる。

【0049】

共振回路部１８０は、複数のコイル１８１〜１８４と複数のコイル１８１〜１８４にそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子１８５〜１８８を含むことができる。
複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれに直列で接続されて共振回路を形成することができる。

【0050】

実施例によって、図２とは違い、複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれに並列で接続されて共振回路をなすこともできる。
複数のコイル１８１〜１８４及び複数のキャパシタ素子１８５〜１８８は、電力伝送の共振周波数を決定することができる。
共振回路部１８０は、複数のコイル１８１の一側に配置され、漏洩される磁場を遮蔽する遮蔽材（図４の１９０）をさらに含むことができる。
一方、共振回路部１８０の構造について、図４以降でより詳細に説明する。
コイル組合生成部１６１は、複数のコイル１８１の少なくとも一つのコイルを含むようにコイル組合せを生成することができる。

【0051】

第１通信部１４０は、無線電力受信装置２００と第１通信方法で通信することができる。第１通信部１４０は、無線電力伝送装置１００の状態情報、電力制御情報などを所定の信号処理して無線電力受信装置２００に伝送し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などを受信して所定の信号処理した後、制御部１６０に伝送することができる。

【0052】

第２通信部１５０は、無線電力受信装置２００と第１通信方法とは違う第２通信方法で通信することができる。第２通信部１５０も、無線電力伝送装置１００の状態情報、電力制御情報などを所定の信号処理して無線電力受信装置２００に伝送し、無線電力受信装置２００の状態情報、電力使用量情報、充電効率情報などを受信して所定の信号処理した後、制御部１６０に伝送することができる。

【0053】

第１通信部１４０及び第２通信部１５０は、無線電力伝送装置１００から送出されるデータ信号及び無線電力受信装置２００から受信されるデータ信号を変復調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）するための変復調部（図示せず）をさらに含むことができる。

【0054】

また、第１通信部１４０及び第２通信部１５０は、無線電力受信装置２００からのデータ信号をフィルタリングするフィルター部（図示せず）をさらに含むことができる。ここで、フィルター部（図示せず）は、バンドパスフィルター（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）を備えることができる。

【0055】

一方、第１通信方法は、無線電力受信装置２００と同じ周波数帯域を使う帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方法であってもよく、第２通信方法は、無線電力受信装置２００と異なる周波数帯域を使う帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方法であってもよい。
無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００の電力情報に基づいて通信方法を変更することができる。

【0056】

一方、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンスが変わることができる。また、物体（ｏｂｊｅｃｔ）の種類及び物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれる位置によって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量が異なることもある。

【0057】

例えば、無線電力受信装置２００は、高い透磁率を有するマグネチックシールド（遮蔽材）を含むから、無線電力受信装置２００が第１コイル１８１に整列（ａｌｉｇｎ）される場合、第１コイル１８１のインダクタンス値が増加することができる。
他の例として、金属物質が第１コイル１８１に整列（ａｌｉｇｎ）される場合、第１コイルのインダクタンス値が減少することができる。
第１感知部１３１は、共振周波数ｆｏｎの変化に基づいて、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる。

【0058】

具体的に、共振周波数ｆｏｎが式１〔f_on＝１／２π√LC （式１）〕によって演算されるので、第１感知部１３１は、共振回路部１８０の共振周波数によって複数のコイル１８１のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる。

【0059】

ここで、共振周波数ｆｏｎは、複数のコイル１８１〜１８４又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端で獲得される電圧の大きさに基づいて演算されることができる。

【0060】

より詳細に、第１感知部１３１は、周波数をスイープ（ｓｗｅｅｐ）し、複数のコイル１８１〜１８４又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端電圧を感知することができる。ここで、周波数は無線電力伝送装置１００の動作周波数を意味することができる。

【0061】

第１感知部１３１は、周波数を低周波数から高周波数にスイープ（ｓｗｅｅｐ）しながら複数のコイル１８１〜１８４又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端電圧を感知することができる。

【0062】

したがって、複数のコイル１８１〜１８４又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端電圧を感知する第１電圧感知部（図示せず）を第１感知部１３１の構成として含むことができる。
周波数が増加するにつれて、複数のコイル１８１〜１８４又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端電圧は徐々に上昇してから再び下降することができる。

【0063】

第１感知部１３１は、周波数スイープ（ｓｗｅｅｐ）によって複数のコイル１８１〜１８４の両端で獲得される最大電圧利得に基づいて複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの共振周波数ｆｏｎを演算することができる。
第１感知部１３１は、最大電圧利得に対応する周波数を複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの共振周波数ｆｏｎで演算することができる。

【0064】

一方、物体（ｏｂｊｅｃｔ）の種類及び物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれる位置によって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの共振周波数ｆｏｎが異なることができ、第１感知部１３１は、それぞれの共振周波数ｆｏｎによって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンスを演算し、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化を感知して制御部１６０に伝送することができる。

【0065】

一方、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、複数のコイル１８１〜１８４の両端電圧が変わるので、複数のコイル１８１〜１８４の品質係数（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ：Ｑ）も変わることができる。

【0066】

第２感知部１３３は、周波数スイープによって複数のコイル１８１〜１８４の両端で獲得される最大電圧利得に基づいて、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数（Ｑ）を演算することができる。
具体的に、品質係数（Ｑ）は式２〔Ｑ＝Ｖ２／Ｖ１ （式２）〕によって演算することができる。ここで、Ｑは品質係数、Ｖ２は最大電圧利得、Ｖ１は入力電圧であり得る。

【0067】

すなわち、第２感知部１３３は、周波数スイープ（ｓｗｅｅｐ）によって複数のコイル１８１〜１８４の両端で獲得される最大電圧利得に基づいて複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数（Ｑ）を演算することができる。

【0068】

したがって、複数のコイル１８１〜１８4又は複数のキャパシタ１８５〜１８８の両端電圧を感知する第２電圧感知部（図示せず）を第２感知部１３３の構成として含むことができる。

【0069】

一方、物体（ｏｂｊｅｃｔ）の種類及び物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれる位置によって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの最大電圧利得Ｖ２が異なることができ、第２感知部１３３は、それぞれの最大電圧利得Ｖ２によって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数（Ｑ）を演算し、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数変化を感知して制御部１６０に伝送することができる。
メモリ１２０は、無線電力伝送装置１００の動作のためのプログラムを記憶することができる。
また、メモリ１２０は、充電面の物体を感知するために、複数のコイルから送出されるそれぞれの物体感知信号の送出強度を記憶することができる。
また、メモリ１２０は、複数のコイルから送出されるそれぞれのコイル選択信号の送出強度を記憶することができる。
ここで、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度は、工場校正（ｆａｃｔｏｒｙ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）されたものであり得る。

【0070】

具体的に、本発明の複数のコイル１８１〜１８４は、図４のように、部分的に重なって層を形成するので、それぞれのコイルで同じ送出強度で物体感知信号及びコイル選択信号を送出する場合、無線電力受信装置２００が配置される充電面でのそれぞれの物体感知信号及びコイル選択信号の強度は異なることがあり得る。

【0071】

このような充電面での物体感知信号及びコイル選択信号の強度差は、物体（ｏｂｊｅｃｔ）感知及び動作コイル組合せにおいてエラーを引き引き起こすことができる。

【0072】

本発明は、このような問題点を解決するために、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度を、それぞれのコイルと無線電力受信装置２００が配置される充電面間の距離を補償して設定することができる。
例えば、充電面とコイル間の距離が大きいほど物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きくなるように設定されることができる。
例えば、充電面とコイル間の距離が大きいほど物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きくなるように設定されることができる。

【0073】

これにより、無線電力受信装置２００が配置される充電面でのそれぞれの物体感知信号の強度はいずれも同一であることができる。また、充電面でのそれぞれのコイル選択信号の強度はいずれも同一であることができる。一方、補償された物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度は、工場校正（ｆａｃｔｏｒｙ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）された値であり、メモリ１２０に記憶されることができる。

【0074】

メモリ１２０は、正常状態で、基準共振周波数変化量、基準品質係数変化量、及び基準インダクタンス変化量を記憶することができる。ここで、正常状態は、充電面に異物質なしに無線電力受信装置２００のみ存在する場合を意味することができる。
特に、メモリ１２０は、基準品質係数変化量及び基準インダクタンス変化量に基づいて演算された基準領域についての情報を記憶することができる。
メモリ１２０は、後述する特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。
制御部１６０は、無線電力伝送装置１００の全般的な動作を制御することができる。

【0075】

制御部１６０は、コイル組合生成部１６１によって生成されたコイル組合せから、無線電力伝送に使うべき動作コイル組合せを選択し、選択された動作コイル組合せを介して無線電力受信装置２００を充電させることができる。
具体的に、制御部１６０は、コイル組合せに含まれたコイルを介して、コイル選択信号を送出し、コイル選択に対する応答信号を受信することができる。

【0076】

また、制御部１６０は、応答信号の強度及び無線電力受信装置２００の充電効率に基づき、コイル組合せのうち、無線電力に使われる動作コイル組合せを選択することができる。
制御部１６０は、動作コイル組合せを介して、無線電力受信装置２００に無線で電力を伝送することができる。

【0077】

一方、コイル組合生成部１６１は、複数のコイル１８１を介して物体感知信号を送出し、物体感知信号に対する電流変化量に基づいて無効コイルを演算することができる。
また、コイル組合生成部１６１は、複数のコイル１８１のうち、無効コイルを除き、有効コイル組合せを生成することができる。
ここで、制御部１６０は、有効コイル組合せから、無線電力に使われる動作コイル組合せを選択することができる。

【0078】

一方、コイル組合生成部１６１は、コイル部１８０を介して受信した無線電力受信装置２００の固有情報に基づき、無線電力受信装置２００の電力を演算し、演算された無線電力受信装置２００の電力に基づいて動作コイルの個数を演算することもできる。
また、コイル組合生成部１６１は、動作コイルの個数によってコイル組合せを生成することができる。

【0079】

一方、コイル組合生成部１６１は、図２とは違い、制御部１６０に含まれる構成であってもよい。すなわち、コイル組合生成部１６１は、制御部１６０の一部構成として具現されることができる。
特に、制御部１６０は、充電面の異物質の存在有無を演算することができる。

【0080】

具体的に、制御部１６０は、第１感知部１３１が感知した複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化情報及び第２感知部１３３が感知した複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数変化情報を受信して、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）を演算することができる。

【0081】

制御部１６０は、インダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算することができる。ここで、特徴値は、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）又は異物質（ｆｏｒｅｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、変化する因子（ｆａｃｔｏｒ）のうち、異物質検出のために、本発明で特別に使われる因子を意味することができる。

【0082】

ここで、複数の特徴値は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）、及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）であり得る。

【0083】

本発明の無線電力伝送装置１００は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量（ΔＬ）及び／又は品質係数変化量（ΔＱ）のみで充電面の異物質を検出するものではなく、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）、及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を使用して充電面の異物質を検出するので、それぞれのインダクタンス変化量（ΔＬ）及び／又は品質係数変化量（ΔＱ）の閾値（ｔｈｒｅｓｏｌｄ）の変化に敏感に反応しなく、より広い領域でより正確な異物質検出が可能である。

【0084】

制御部１６０は、複数の特徴値から特徴値の組合せを選択することができる。制御部１６０は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。

【0085】

本発明の無線電力伝送装置１００は、インダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）から抽出された複数の特徴値を座標平面に表示して異物質を２次元的に検出するので、インダクタンス変化量（ΔＬ）又は品質係数変化量（ΔＱ）のいずれか一つのみに基づいて１次元的に異物質を検出する場合より、正確な異物質検出が可能である。

【0086】

一方、無線電力伝送装置１００の異物質検出方法については、図７以降でより詳細に説明する。一方、本発明の無線電力伝送装置１００の複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの温度、無線電力受信装置２００に伝達される電力の電圧、電流などを測定するセンシング部（図示せず）をさらに含むことができる。ここで、制御部１６０は、センシング部によって測定された電圧、電流、温度情報などに基づいて、無線電力受信装置２００への無線電力伝送を中断することができる。
図３は図１の無線電力システム内の無線電力受信装置の内部ブロック図である。

【0087】

図面を参照して説明すると、無線電力受信装置２００は、無線電力伝送装置１００から無線電力を受信する電力受信部２８０と、受信された無線電力を整流する整流部２１０と、整流された無線電力を安定化するスイッチングレギュレーター２２０と、スイッチングレギュレーター２２０を制御して負荷動作電源を出力するスイッチングレギュレーター制御部２３０とを含むことができる。
また、無線電力受信装置２００は、無線電力伝送装置１００と通信するための第１通信部２４０及び第２通信部１５０をさらに含むことができる。

【0088】

電力受信部２８０は、コイル部１８０から伝送された無線電力を受信することができる。このために、電力受信部２８０は、受信コイル２８１を備えることができる。

【0089】

受信コイル２８１は、複数のコイル１８１〜１８４のいずれか一つのコイルで発生した磁場によって、誘導起電力を発生することができる。誘導起電力による無線電力が、後述する整流部２１０、スイッチングレギュレーター２２０を介して、無線電力を使う負荷に直接供給されるか、負荷がバッテリーの場合、電力はバッテリーを充電するために用いられることができる。

【0090】

受信コイル２８１は、プリント基板（ＰＣＢ）に薄膜形態の導電性パターンに形成されることができる。受信コイル２８１は、閉ループ形状に受信パッド（図示せず）に印刷されることができる。受信コイル２８１の極性は、同じ方向に極性を有するように巻回する形状であり得る。

【0091】

一方、無線電力受信装置２００は、無線電力伝送装置１００内の共振回路部１８０と共振回路を形成するためのキャパシタ素子（図示せず）をさらに含むことができる。ここで、キャパシタ素子（図示せず）は、受信コイル２８１に直列で又は並列で接続されることができる。

【0092】

整流部２１０は、無線電力伝送装置１００からの無線電力の受信時、受信コイル２８１を介して受信される無線電力を整流することができる。整流部２１０は、少なくとも一つのダイオード素子（図示せず）を含むことができる。

【0093】

スイッチングレギュレーター２２０は、スイッチングレギュレーター制御部２３０の制御によって、整流された無線電力を、バッテリーに供給される充電電力ｖとして出力することができる。

【0094】

スイッチングレギュレーター制御部２３０は、スイッチングレギュレーターにレギュレーター制御信号Ｓｒｃを印加して、充電電力ｖが出力されるように制御することができる。

【0095】

一方、スイッチングレギュレーター２２０は、スイッチングレギュレーター制御部２３０のレギュレーター制御信号Ｓｒｃに応じてＤＣ−ＤＣコンバーティングを行って出力電圧を調節することができる。スイッチングレギュレーター２２０は、レギュレーター制御信号Ｓｒｃに基づき、出力電圧を制御して指定の大きさの電圧を有する充電電力ｖを出力することができる。

【0096】

一方、無線電力受信装置２００には別途のマイクロプロセッサーが含まれなく、整流された充電電力ｖがスイッチングレギュレーターによって所定の大きさの電圧で出力されるとき、スイッチングレギュレーター制御部２３０によってスイッチングレギュレーターが制御されることができる。無線電力受信装置２００がマイクロプロセッサーを備えない場合、ハードウェアの構成が簡素化し、消費電力が減少する効果がある。
図４は図２のコイル部の構造を説明するための図、図５は図４のコイル部の階層構造を示す斜視図である。
図面を参照して説明すると、本発明の実施例によるコイル部１８０は、第１〜第４コイル１８１〜１８４を含むことができる。

【0097】

コイル部１８０が単一の大型コイルではない第１〜第４コイル１８１〜１８４を備えることにより、充電面の自由度を向上させることはもちろんのこと、大型コイルの漂遊磁界（ｓｔｒａｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄｓ）による電力効率の低下を防止することができるようになる。

【0098】

第１〜第４コイル１８１〜１８４は、互いに一部領域が重畳して配置されることができる。具体的に、図４のように、第１コイル１８１は第２コイル１８２と互いに一部領域が重畳し、第２コイル１８２は第３コイル１８３と互いに一部領域が重畳し、第３コイル１８３は第４コイル１８４と一部領域が重畳することができる。

【0099】

第１〜第４コイル１８１〜１８４の重畳領域は、充電不可の領域であるデッドゾーン（ｄｅａｄ ｚｏｎｅ）が最小になるように設定されることができる。具体的に、第１〜第４コイル１８１〜１８４の重畳領域は、充電領域中心部のデッドゾーンが最小になるように設定されることができる。

【0100】

第１〜第４コイル１８１〜１８４は、既設定の外側長ｈｏ、内側長ｈｉ、外側幅ｗｏ、内側幅ｗｉ、厚さ及び巻線数に製造されることができる。また、第１〜第４コイル１８１〜１８４の外側長ｈｏ、内側長ｈｉ、外側幅ｗｏ、内側幅ｗｉは同一であり得る。

【0101】

一方、第４コイル１８４は、無線電力受信装置２００に最も近くに配置されるので、第４コイル１８４のインダクタンスは第１〜第３コイル１８１〜１８３のインダクタンスより小さく設定されることができる。これは、コイル部１８０の表面の電力伝送量又は電力効率を一定にするためである。

【0102】

第１〜第４コイル１８１〜１８４は遮蔽材１９０上に配置されることができる。遮蔽材１９０は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ホウ素（Ｂ）、珪素（Ｓｉ）などからなる群から選択される１種又は２種以上の元素の組合せからなるフェライトを含むことができる。遮蔽材１９０はコイルの一側に配置され、漏洩される磁場を遮蔽し、磁場の方向性を極大化することができる。

【0103】

遮蔽材１９０は、第１〜第４コイル１８１〜１８４が配置された面積より大きな面積に形成されることができる。例えば、図４及び図５のように、遮蔽材１９０は、第１〜第４コイル１８１〜１８４の横方向外側からａ１の間隔で延設されることができる。また、遮蔽材１９０は、第１〜第４コイル１８１〜１８４の縦方向外側からａ１の間隔で延設されることができる。
遮蔽材１９０が第１〜第４コイル１８１〜１８４の外側長より大きく形成されることにより、漏洩磁場が低減し、磁場の方向性が極大化することができる。

【0104】

一方、第１〜第４コイル１８１〜１８４は互いに一部領域が重畳して配置されるので、重畳しない領域で浮き上がり現象が発生し得る。例えば、図５で、第１コイル１８１と第２コイル１８２は互いに一部領域のみ重畳するので、重畳しない領域にｄ１の離隔距離が発生し得る。

【0105】

このような離隔距離によって、第２コイル１８２の漏洩磁場が遮蔽できなくて、無線電力伝送装置１００の伝送効率が低下することはもちろんのこと、磁場の方向が分散されることができる。また、このような離隔距離のため、無線電力伝送装置１００が外部衝撃によって易しく破損することができる。
本発明は、このような問題を解決するために、第１〜第４コイル１８１〜１８４と遮蔽材１９０が層を成して形成されることができる。
より詳細に、コイル部１８０の第１層ｌｙ１には、基礎（ｂａｓｅ）遮蔽材１９１が配置されることができる。
基礎遮蔽材１９１の上側の第２層ｌｙ２には、第１コイル１８１と第１遮蔽材１９２が配置されることができる。

【0106】

第１コイル１８１の上側の第３層ｌｙ３には、第１コイル１８１と部分的に重なる第２コイル１８２が配置されることができる。ここで、第２層ｌｙ２に配置される第１遮蔽材１９２が、第１コイル１８１及び第２コイル１８２の重畳構造によって発生する浮き上がり現象を防止するようになる。
同様に、コイル部１８０の第３層ｌｙ３には、第２コイル１８２だけでなく第２遮蔽材１９３も配置されることができる。

【0107】

第２コイル１８２の上側の第４層ｌｙ４には、第２コイル１８２と部分的に重なる第３コイル１８３が配置されることができる。ここで、第３層ｌｙ３に配置される第２遮蔽材１９３が、第２コイル１８２と第３コイル１８３の重畳構造によって発生する浮き上がり現象を防止するようになる。

【0108】

また、コイル部１８０の第４層ｌｙ４には、第３コイル１８３だけでなく第３遮蔽材１９４も配置されることができ、第３遮蔽材１９４は、第３コイル１８３と第４コイル１８４の重畳構造による浮き上がり現象を防止することができる。

【0109】

また、第１〜第４コイル１８１〜１８４は、浮き上がり現象なしに、遮蔽材１９０（基礎遮蔽材１９１及び第１遮蔽材〜第３遮蔽材１９２〜１９４を含む）に接着されなければならないので、遮蔽材の厚さｔｋｆは、第１〜第４コイル１８１〜１８４の厚さｔｋｃと同一であることが好ましい。

【0110】

一方、図５にはコイル部１８０の各層（ｌａｙｅｒ）が離隔したものとして示されているが、これは説明の便宜のためのものであり、コイル部１８０の各層は互いに密着することができる。

【0111】

コイル部１８０が図５のように配置されることにより、部分的に重なる第１〜第４コイル１８１〜１８４の浮き上がり現象が防止され、外部衝撃から第１〜第４コイル１８１〜１８４の離脱を防止することができる。

【0112】

また、それぞれのコイルの一側に遮蔽材１９０が配置されるので、漏洩磁場が遮蔽され、磁場の方向を一層集中させることにより、伝送効率が上昇することができる。
また、それぞれのコイルの間に遮蔽材１９０が配置されることにより、マルチコイルで発生する熱をより易しく低減させることができる。

【0113】

一方、第１〜第４コイル１８１〜１８４は、説明の便宜のために図示しなかったケースに収容されることができる。ケースの一側面には無線電力受信装置２００が置かれることができる。無線電力受信装置２００がケースの一側面に置かれた場合、コイル部１８０が無線で電力を伝送して無線電力受信装置２００を充電させるので、無線電力受信装置２００が置かれるケースの一側面を充電面と名付けることができる。また、充電面とインターフェース表面を混用して使うことができる。
図６は本発明の実施例による無線電力伝送方法を説明するためのフローチャートである。

【0114】

図面を参照して説明すると、無線電力伝送は、選択段階（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ、Ｓ６１０）、ピング段階（ｐｉｎｇ ｐｈａｓｅ、Ｓ６２０）、識別及び構成段階（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ、Ｓ６３０）、ハンドオーバー段階（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｐｈａｓｅ、Ｓ６４０）、交渉段階（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ、Ｓ６５０）、補正段階（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ、Ｓ６６０）、及び電力伝送段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ、Ｓ６７０）及び再交渉段階（ｒｅ−ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ、Ｓ６８０）を含むことができる。
まず、選択段階（Ｓ６１０）で、無線電力伝送装置１００は、感知領域内に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するかを感知することができる。

【0115】

無線電力伝送装置１００は、感知領域内に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するかを感知するために、物体感知信号に対する電力変化（例えば、コイルの電流変化）に基づいて、充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するかを感知することができる。ここで、物体感知信号は、非常に短いパルスのアナログピング（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ：ＡＰ）信号であってもよい。無線電力伝送装置１００は充電面上の物体（ｏｂｊｅｃｔ）が感知されるまで所定の周期でアナログピング（ＡＰ）信号を送出することができる。

【0116】

無線電力伝送装置１００が複数のコイル１８１を備える場合、無線電力伝送装置１００は、物体感知信号を複数のコイル１８１を介して、所定の順に送出し、それぞれの物体感知信号に対するコイルの電流変化量に基づいて、充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在するかを感知することができる。

【0117】

具体的に、無線電力伝送装置１００は、電流変化量が既設定の電流変化量以上の場合、該当コイルに対応する充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在すると演算することができる。ここで、該当コイルを後述する有効コイル組合せに使われる有効コイルと名付けることができる。

【0118】

無線電力伝送装置１００は、電流変化量が既設定の電流変化量未満の場合、該当コイルに対応する充電領域に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が存在しないと演算することができる。ここで、該当コイルを有効コイル組合せに使われない無効コイルと名付けることができる。

【0119】

ついで、無線電力伝送装置１００が複数のコイル１８１を備える場合、無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）で、無線電力に使われる動作コイル組合せを選択することができる。

【0120】

具体的に、無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）で、複数のコイル１８１のうち、少なくとも一つのコイルが含まれるようにコイル組合せを生成することができる。

【0121】

また、無線電力伝送装置１００は、コイル組合せに含まれたコイルを介して、コイル選択信号を送出し、コイル選択信号に対する応答信号を受信することができる。

【0122】

また、無線電力伝送装置１００は、応答信号の強度及び無線電力受信装置の充電効率に基づいて、無線電力に使われる動作コイル組合せを選択することができる。

【0123】

ここで、コイル選択信号は、デジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ：ＤＰ）信号であってもよい。一方、選択段階（Ｓ６１０）で出力されるデジタルピング（ＤＰ）信号は、後述するピング段階（Ｓ６２０）で出力されるデジタルピング（ＤＰ）信号と区分するために、コイル選択デジタルピング（Ｃｏｉｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ：ＣＳＤＰ）信号と名付けることができる。

【0124】

コイル選択デジタルピング信号（ＣＳＤＰ）の送出強度は、それぞれのコイルと無線電力受信装置２００が配置される充電面間の距離を補償して設定されることができる。

【0125】

コイル選択デジタルピング信号（ＣＳＤＰ）は、ピング段階（Ｓ６２０）でのデジタルピング（ＤＰ）信号、周波数、送出強度などの特性が異なることがあり得る。例えば、コイル選択デジタルピング信号（ＣＳＤＰ）は、デジタルピング（ＤＰ）信号より送出強度が小さく設定されることにより、無線電力伝送装置１００の消費電力を低減させることができる。
コイル選択デジタルピング信号（ＣＳＤＰ）は効率的なコイル組合せ選択のために特化した信号であり得る。

【0126】

例えば、無線電力伝送装置１００は、デジタルピング信号（ＣＳＤＰ）を送出し、無線電力受信装置２００の固有情報を受信することができる。無線電力伝送装置１００は、固有情報に基づいて、無線電力受信装置２００の電力を演算することができる。無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００の電力を考慮して、効率的なコイル組合せのための動作コイル個数を演算し、演算された動作コイル個数によってコイル組合せを生成することができる。

【0127】

ついで、無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）で、充電面の物体（ｏｂｊｅｃｔ）を感知した場合、共振回路部１８０のインダクタンス変化及び品質係数変化を測定することができる。

【0128】

本発明の一実施例では、選択段階（Ｓ６１０）で物体が感知されれば、無線電力伝送装置１００は、充電面に異物質とともに無線電力受信装置２００が置かれたかを判断するために、インダクタンス変化及び品質係数変化を測定することができる。

【0129】

無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）で、インダクタンス変化情報及び品質係数変化情報に基づいて、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）を演算することができる。

【0130】

また、無線電力伝送装置１００は、インダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）に基づいて、異物質検出のための複数の特徴値を演算し、特徴値の組合せを生成することができる。

【0131】

また、無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）で、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。

【0132】

もしくは、無線電力伝送装置１００は、後述する交渉段階（Ｓ６５０）で、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。

【0133】

例えば、無線電力伝送装置１００は、特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれる場合、充電面に異物質が存在しないと演算することができる。もしくは、無線電力伝送装置１００は、特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれない場合、充電面に異物質が存在すると演算することができる。
ここで、基準領域は、充電面に異物質なしに無線電力受信装置２００のみ存在する場合、特徴値の組合せが座標平面上に位置する領域を意味することができる。
異物質は、コイン、キーなどを含む金属性物体であってもよい。このような異物質はＦＯ（Ｆｏｒｅｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ）と名付けることができる。

【0134】

一方、前記感知領域は、無線電力伝送装置１００が電力を伝送することができる領域を意味することができる。もしくは、感知領域は、無線電力受信装置２００が充電される充電領域、充電面、インターフェース表面の活性領域（ａｃｔｉｖｅ ａｒｅａ）を意味することもできる。

【0135】

選択段階（Ｓ６１０）で、無線電力伝送装置１００は、感知領域内の物体（ｏｂｊｅｃｔ）の配置又は除去を持続的に感知することができる。また、選択段階（Ｓ６１０）で、無線電力伝送装置１００が、感知領域内の物体（ｏｂｊｅｃｔ）を感知した場合、ピング段階（Ｓ６２０）に遷移することができる。

【0136】

無線電力伝送装置１００が物体（ｏｂｊｅｃｔ）を感知した場合、無線電力伝送装置１００は、ピング段階（Ｓ６２０）で、無線電力受信装置２００を活性化（ａｗａｋｅ）させ、感知された物体（ｏｂｊｅｃｔ）が無線電力受信装置２００であるかを識別するための受信装置感知信号を伝送することができる。ここで、受信装置感知信号は、デジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ：ＤＰ）信号であってもよい。

【0137】

デジタルピング（ＤＰ）信号は、無線電力受信装置２００との通信設定を試みるために、アナログピング（ＡＰ）信号に比べてデューティーが大きく設定されることができる。

【0138】

無線電力受信装置２００は、デジタルピング（ＤＰ）信号を変調し、変調されたデジタルピング（ＤＰ）信号を無線電力伝送装置１００に伝送することができる。

【0139】

無線電力伝送装置１００は、変調されたデジタルピング（ＤＰ）信号を復調し、復調されたデジタルピング（ＤＰ）信号から、受信装置感知信号に対する応答に相当するデジタル形態の感知データを獲得することができる。
無線電力伝送装置１００は、デジタル形態の感知データから、電力伝送対象となる無線電力受信装置２００を認知することができる。

【0140】

例えば、感知データには、無線電力伝送装置１００と無線電力受信装置２００間の誘導結合程度についての情報が含まれることができる。無線電力伝送装置１００は、無線電力伝送装置１００と無線電力受信装置２００間の誘導結合程度に基づいて無線電力受信装置２００を識別することができる。

【0141】

一方、無線電力伝送装置１００が複数のコイル１８１を備える場合、上述したピング段階（Ｓ６２０）での受信装置感知信号の送信と感知データの受信は、選択段階（Ｓ６１０）で選択された動作コイル組合せを介して遂行されることができる。
無線電力伝送装置１００は、ピング段階（Ｓ６２０）で、無線電力受信装置２００を識別した場合、識別及び構成段階（Ｓ６３０）に遷移することができる。

【0142】

もしくは、無線電力伝送装置１００は、ピング段階（Ｓ６２０）で、デジタル形態の感知データを受信することができなかった場合、再び選択段階（Ｓ６１０）に遷移することができる。

【0143】

識別及び構成段階（Ｓ６３０）で、無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００が伝送する識別情報、電力情報などを受信して、電力が効率的に伝達されるように制御することができる。
まず、識別及び構成段階（Ｓ６３０）で、無線電力受信装置２００は、識別データを伝送することができる。

【0144】

識別データには、無線電力伝送規約のバージョン情報、無線電力受信装置２００の製造業者情報、基本装置識別子情報、拡張装置識別子の有無を示す情報などが含まれることができる。
また、識別及び構成段階（Ｓ６３０）で、無線電力受信装置２００は、電力データを伝送することができる。
電力データには、無線電力受信装置２００の最大電力についての情報、残余電力についての情報、電力クラス情報などが含まれることができる。

【0145】

無線電力伝送装置１００は、識別データ及び電力データに基づいて、無線電力受信装置２００を識別し、無線電力受信装置２００の電力情報を獲得することができる。

【0146】

無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００を識別し、無線電力受信装置２００の電力情報を獲得した場合、ハンドオーバー段階（Ｓ６３０）に遷移することができる。

【0147】

もしくは、無線電力伝送装置１００は、識別及び構成段階（Ｓ６３０）で、識別データ及び／又は電力データを受信することができなかった場合、選択段階（Ｓ６１０）に遷移することができる。
無線電力伝送装置１００は、ハンドオーバー段階（Ｓ６４０）で、無線電力受信装置２００との通信方法の変更可否を演算することができる。

【0148】

具体的に、無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００と帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信方法で通信する状態で、選択段階（Ｓ６１０）、ピング段階（Ｓ６２０）又は識別及び構成段階（Ｓ６３０）の少なくとも一つの段階で獲得した無線電力受信装置２００の電力情報に基づいて、帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）通信を維持するか又は帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信方法に変更するかを演算することができる。

【0149】

一方、無線電力伝送装置１００は、識別及び構成段階（Ｓ６３０）又はハンドオーバー段階（Ｓ６４０）で受信された交渉フィールド（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）値に基礎して、交渉段階（Ｓ６５０）への進入が必要であるかを演算することができる。

【0150】

無線電力伝送装置１００は、演算結果、交渉が必要な場合、交渉段階（Ｓ６５０）に遷移し、異物質検出（Ｆｏｒｅｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＦＯＤ）の手続きを遂行することができる。
また、無線電力伝送装置１００は、演算結果、交渉が不必要な場合、直ちに電力伝送段階（Ｓ６７０）に遷移することもできる。

【0151】

無線電力伝送装置１００は、選択段階（Ｓ６１０）又は交渉段階（Ｓ６５０）で、演算された充電面の異物質存在有無に基づいて、補正段階（Ｓ６６０）への進入可否を決定することができる。
無線電力伝送装置１００は、異物質が検出されない場合、補正段階（Ｓ６６０）を経て電力伝送段階（Ｓ６７０）に遷移することができる。
もしくは、無線電力伝送装置１００は、異物質が検出された場合、電力伝送を遂行せずに選択段階（Ｓ６１０）に遷移することもできる。

【0152】

補正段階（Ｓ６６０）で、無線電力伝送装置１００は、無線電力伝送装置１００の送信電力と無線電力受信装置２００の受信電力間の差に基づいて電力損失を演算することができる。
電力伝送段階（Ｓ６７０）で、無線電力伝送装置１００は、無線電力受信装置２００に電力を伝送することができる。

【0153】

電力伝送段階（Ｓ６７０）で、無線電力伝送装置１００は、電力伝送途中に、無線電力受信装置２００から電力制御情報を受信し、受信した電力制御情報に対応して、コイルに印加される電力の特性を調節することができる。

【0154】

例えば、電力制御情報は制御エラーデータを含むことができ、無線電力伝送装置１００は、制御エラーデータに基づいて、コイルに印加される電力を増減させることができる。

【0155】

電力伝送段階（Ｓ６７０）で、無線電力伝送装置１００は、望まないデータを受信するか（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｄａｔａ）、既設定の時間の間に、所望のデータ、例えば電力制御情報を受信することができないか（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、既設定の電力伝送契約に対する違反が発生するか（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔｒａｃｔ ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）、充電が完了した場合、選択段階（Ｓ６１０）に遷移することができる。

【0156】

また、電力伝送段階（Ｓ６７０）で、無線電力伝送装置１００は、無線電力伝送装置１００又は無線電力受信装置２００の状態変化などによって電力伝送交渉を再構成する必要がある場合、再交渉段階（Ｓ６８０）に遷移することができる。ここで、無線電力伝送装置１００は、再交渉が正常に完了すれば、電力伝送段階（Ｓ６７０）に回帰することができる。

【0157】

一方、再交渉は、無線電力伝送装置１００と無線電力受信装置２００の状態情報に基づいて設定されることができる。例えば、無線電力伝送装置１００の状態情報は、最大伝送可能な伝送量についての情報、最大収容可能な無線電力受信装置２００の個数についての情報などを含むことができる。また、無線電力受信装置２００の状態情報は要求電力についての情報などを含むことができる。
図７及び図８は本発明の実施例による基準領域を説明するための図である。

【0158】

図面を参照して説明すると、基準領域は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に表示される領域に基づいて設定されることができる。
より詳細に、充電面に物体が置かれる座標を想定すれば、図７の通りであり得る。

【0159】

また、図７のような座標に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）を該当座標平面に表示すれば図８ａの通りであり得る。

【0160】

ここで、８１０は図７のそれぞれの座標に対する第１コイル１８１のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）を意味し、８２０は図７のそれぞれの座標に対する第２コイル１８２のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）を意味し、８３０は図７のそれぞれの座標に対する第３コイル１８３のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）を意味し、８４０は図７のそれぞれの座標に対する第４コイル１８４のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）を意味する。

【0161】

図８ａのように、複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンス変化量（ΔＬ）に対する品質係数変化量（ΔＱ）は８９０ａの所定の領域に分布することが分かる。

【0162】

一方、図８ａのインダクタンス変化量（ΔＬ）−品質係数変化量（ΔＱ）を平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）に座標変換すれば、図８ｂのように示すことができる。ここで、図８ａで、品質係数変化量（ΔＱ）が負数なので、座標変換の際、計算の便宜のために、品質係数変化量（ΔＱ）に絶対値を取ることもできる。

【0163】

図８ｂは平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）を用いるので、複数のコイル１８１〜１８４の平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）は８９０ａの領域より小さい８９０ｂに分布することが分かる。

【0164】

８９０ｂの領域が８９０ａより小さいので、異物質検出の際、解像度が増加することができる。すなわち、インダクタンス変化量（ΔＬ）−品質係数変化量（ΔＱ）を用いるよりは平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）を用いて異物質を検出することが異物質検出の正確度を高める方法であり得る。

【0165】

一方、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）は、インダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）に基づいて演算された特徴値の組合せであり得る。

【0166】

基準領域は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に分布する領域を意味するので、図８ｂで基準領域は８９０ｂを意味することができる。
メモリ１２０は、それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。

【0167】

例えば、図８ｂで、メモリ１２０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）座標平面での基準領域を記憶することができる。図８ｂで、基準領域は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）が１．５９〜２．１３（μＨ）であり、平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）が１０．０４〜２２．１の領域を意味することができる。
基準領域は既設定の値であり、メモリ１２０に記憶されることができる。

【0168】

もしくは、基準領域は、無線電力受信装置２００から品質係数を受信し、相関度マッチング（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を介して制御部１６０によって演算されることができる。演算された基準領域はメモリ１２０に記憶されることができる。
制御部１６０は、特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。
制御部１６０は、特徴値の組合せを該当座標平面上に表示した結果、特徴値の組合せが基準領域に含まれる場合、異物質が存在しないと演算することができる。

【0169】

もしくは、制御部１６０は、特徴値の組合せを該当座標平面上に表示した結果、特徴値の組合せが基準領域に含まれない場合、異物質が存在すると演算することができる。
一方、いずれか一つの特徴値の組合せのみで異物質を検出する場合、図１０〜図１５のように、異物質検出結果にエラーが発生し得る。

【0170】

したがって、制御部１６０は、図８ｂの平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）を座標変換し、変換された座標平面で、特徴値が分布する位置に基づいて、異物質検出過程をもっと遂行することができる。座標変換については、以下でより詳細に説明する。
図９は充電面で異物質が存在する位置を説明するための図、図１０〜図１５は異物質検出方法を説明するための参照図である。

【0171】

より詳細に、図１０は平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図、図１１は平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図、図１２は最大−最小平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図、図１３は最大−最小インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図、図１４は平均インダクタンス変化量及び最大−最小インダクタンス変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図、図１５は平均品質係数変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せによる異物質検出方法を説明するための図である。
図面を参照して説明すると、充電面に異物質が置かれる座標を想定すれば、図９の通りであり得る。

【0172】

図９で、充電面の座標が１３個であることは、（−２０、２０）、（−２０、１３）、（−２０、−１３）、（−２０、−２０）座標によって、これに対応する座標でのデータを推定することができるからである。
図９のような座標に異物質及び無線電力受信装置２００が置かれた場合、複数の特徴値の組合せを該当座標平面に表示すれば図１０〜図１５の通りであり得る。

【0173】

ここで、１０１０、１１１０、１２１０、１３１０、１４１０、１５１０は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１０２０、１１２０、１２２０、１３２０、１４２０、１５２０は充電面に無線電力受信装置２００とＵＳ ｄｉｍｅが置かれた場合、１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０、１５３０は充電面に無線電力受信装置２００と１００ウォンが置かれた場合、１０４０、１１４０、１２４０、１３４０、１４４０、１５４０は充電面に無線電力受信装置２００と１０ウォンが置かれた場合、１０５０、１１５０、１２５０、１３５０、１４５０、１５５０は充電面に無線電力受信装置２００と５０ウォンが置かれた場合、１０６０、１１６０、１２６０、１３６０、１４６０、１５６０は充電面に無線電力受信装置２００とＣＡ ｄｉｍｅが置かれた場合を意味することができる。

【0174】

図１０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（ΔＱ／４）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）を表示する図である。

【0175】

図１０で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１０１０が１０７０領域に分布することが分かる。よって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（ΔＱ／４）座標平面で基準領域は１０７０を意味することができる。

【0176】

例えば、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（ΔＱ／４）座標平面で、基準領域は平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）が１．５９〜２．１３（μＨ）であり、平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）が１０．０４〜２２．１である領域を意味することができる。

【0177】

図１０のように、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（ΔＱ／４）座標平面で、１０３０が基準領域である１０７０に一部含まれることが分かる。

【0178】

したがって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）のみ用いて異物質を検出する場合、充電面に無線電力受信装置２００と１００ウォンが置かれているにもかかわらず、制御部１６０は、充電面に異物質が存在しないと演算する可能性がある。

【0179】

次に、図１１は平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を表示する図である。

【0180】

図１１で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１１１０が１１７０領域に分布することが分かる。よって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面の基準領域は１１７０を意味することができる。

【0181】

例えば、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で基準領域は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）が１．５９〜２．１３（μＨ）であり、最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）が２．１９〜１７．９である領域を意味することができる。

【0182】

図１１のように、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面では、図１０とは違い、１１１０のみが１１７０に含まれることが分かる。また、１１２０〜１１６０と１１１０は相当な距離で離隔して分布することが分かる。

【0183】

したがって、制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を用いて異物質を検出する場合、正確な異物質検出が可能である。

【0184】

次に、図１２は最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ）｜／４）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）に対する平均品質係数変化量（｜ΔＱ）／４）を表示する図である。

【0185】

図１２で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１２１０が１２７０領域に分布することが分かる。よって、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ）／４）座標平面の基準領域は１２７０を意味することができる。

【0186】

例えば、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ）／４）座標平面で基準領域は、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）が０．５〜１．２．１（μＨ）であり、平均品質係数変化量（｜ΔＱ）／４）が１０．０４〜２２．１である領域を意味することができる。

【0187】

図１２のように、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−平均品質係数変化量（｜ΔＱ）／４）座標平面では、図１０とは違い、１２１０のみが１２７０に含まれるが、図１１と比較し、１２２０〜１２６０と１２１０が非常に近接して分布することが分かる。このような分布は、異物質検出のエラーを引き起こすこともできる。

【0188】

次に、図１３は最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）に対する最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を表示する図である。

【0189】

図１３で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１３１０が１３７０領域に分布することが分かる。よって、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面の基準領域は１３７０を意味することができる。

【0190】

例えば、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で基準領域は、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）が０．５〜１．２．１（μＨ）であり、最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）が１１．１９〜２１．０４である領域を意味することができる。

【0191】

図１３のように、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面では、図１０とは違い、１３１０のみが１３７０に含まれることが分かる。また、図１２とは違い、１３２０〜１３６０と１３１０は相当な距離で離隔して分布することが分かる。

【0192】

したがって、制御部１６０は、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を用いて異物質を検出する場合、正確な異物質検出が可能である。

【0193】

次に、図１４は平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）を表示する図である。

【0194】

図１４で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１４１０が１４７０領域に分布することが分かる。よって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面の基準領域は１４７０を意味することができる。

【0195】

例えば、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で、基準領域は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）が１．５９〜２．１３（μＨ）であり、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）が０．５〜１．２．１（μＨ）である領域を意味することができる。

【0196】

図１４のように、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面では、図１１〜図１３とは違い、１４２０及び１４４０が基準領域である１４７０に一部含まれることが分かる。

【0197】

したがって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）のみ用いて異物質を検出する場合、充電面に無線電力受信装置２００とＵＳ ｄｉｍｅ、又は充電面に無線電力受信装置２００と１０ウォンが置かれているにもかかわらず、制御部１６０は充電面に異物質が存在しないと演算する可能性がある。

【0198】

次に、図１５は平均品質係数変化量（ΔＱ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で、複数のコイル１８１〜１８４の平均品質係数変化量（ΔＱ／４）に対する最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を表示する図である。

【0199】

図１５で、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、１５１０が１５７０領域に分布することが分かる。よって、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面の基準領域は１５７０を意味することができる。

【0200】

例えば、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面で基準領域は、平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）が１１．２４〜２２．３７（μＨ）であり、最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）が２．２〜１８である領域を意味することができる。

【0201】

図１５のように、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面では、図１０及び図１４とは違い、１５１０のみが１５７０に含まれることが分かる。また、図１２とは違い、１５２０〜１５６０と１５７０は相当な距離で離隔して分布することが分かる。

【0202】

したがって、制御部１６０は、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱ／４ｍａｘ−ｍｉｎ）を用いて異物質を検出する場合、正確な異物質検出が可能である。

【0203】

一方、図１０〜図１５は、異物質が、ＵＳ ｄｉｍｅ、１００ウォン、１０ウォン、５０ウォン、ＣＡ ｄｉｍｅの場合、特徴値の組合せが該当座標に分布することを例示する図であり、異物質の大きさ、異物質の成分（例えば、磁性体、金属など）などによって、特徴値の組合せが分布する領域は図１０〜図１５と異なることがあり得る。

【0204】

すなわち、異物質の種類によって有利な特徴値の組合せがあり得る。例えば、異物質の種類によって、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）特徴値の組合せ又は平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）特徴値の組合せが異物質検出に有利であり得る。

【0205】

したがって、制御部１６０は、特徴値の組合せのうち、複数を選択して異物質検出に用いることができる。例えば、制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ｜／４）の第１特徴値の組合せと平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第２特徴値の組合せを用いて充電面の異物質を検出することができる。

【0206】

他の例として、制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）の第１特徴値の組合せ、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第２特徴値の組合せ、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ）｜／４）の第３特徴値の組合せ、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第４特徴値の組合せ、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）の第５特徴値の組合せ、及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第６特徴値の組合せの全部を用いて充電面の異物質を検出することができる。
本発明の無線電力伝送装置１００は、複数の特徴値の組合せを用いて充電面の異物質を検出するので、より正確な異物質検出が可能である。
図１６は本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。

【0207】

図面を参照して説明すると、まず、本発明の実施例による無線電力伝送装置１００は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる（Ｓ１６１０）。

【0208】

具体的に、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンスが変わることができる。また、物体（ｏｂｊｅｃｔ）の種類及び物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれる位置によって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量が異なることがあり得る。
第１感知部１３１は、共振周波数ｆｏｎの変化に基づいて、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる。

【0209】

第１感知部１３１は、周波数スイープ（ｓｗｅｅｐ）によってコイル１８１の両端で獲得される電圧の大きさに基づいて共振周波数ｆｏｎを演算することができる。
第１感知部１３１は、共振周波数ｆｏｎによって、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンスを演算することができる。
第１感知部１３１は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化を感知値として制御部１６０に伝送することができる。
ついで、無線電力伝送装置１００は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数変化を感知することができる（Ｓ１６３０）。

【0210】

具体的に、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンス及び／又は複数のコイル１８１〜１８４内の直列抵抗成分が変わることができる。これにより、複数のコイル１８１〜１８４の両端電圧も変わることができる。

【0211】

第２感知部１３３は、周波数スイープ（ｓｗｅｅｐ）によって複数のコイル１８１〜１８４の両端で獲得される最大電圧利得に基づいて、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数を演算することができる。
第２感知部１３３は、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数変化を感知値として制御部１６０に伝送することができる。

【0212】

ついで、無線電力伝送装置１００内の制御部１６０は、インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算することができる（Ｓ１６５０）。

【0213】

具体的に、第１感知部１３１が感知した複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化情報及び第２感知部１３３が感知した複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれの品質係数変化情報を受信し、複数のコイル１８１〜１８４のそれぞれのインダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）を演算することができる。

【0214】

制御部１６０は、インダクタンス変化量（ΔＬ）及び品質係数変化量（ΔＱ）に基づいて、異物質検出のための複数の特徴値を演算することができる。ここで、特徴値は、充電面に物体（ｏｂｊｅｃｔ）又は異物質（ｆｏｒｅｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ）が置かれた場合、変化する因子（ｆａｃｔｏｒ）のうち、異物質検出のために、本発明で特別に使われる因子を意味することができる。

【0215】

ここで、複数の特徴値は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）、及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）であり得る。

【0216】

平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）は複数のコイル１８１〜１８４のインダクタンス変化量の平均を意味し、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）は複数のコイル１８１〜１８４の品質係数変化量の平均を意味することができる。

【0217】

また、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）は、複数のコイル１８１〜１８４のうち、最大インダクタンス変化量と最小インダクタンス変化量間の差を意味し、最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）は、複数のコイル１８１〜１８４の最大品質係数変化量と最小品質係数変化量間の差を意味することができる。

【0218】

一方、本発明の無線電力伝送装置１００は、インダクタンス変化量の比率又は品質係数変化量の比率ではない、平均変化量、最大−最小変化量を用いるので、異物質演算過程が簡単であり、迅速な異物質検出が可能である。

【0219】

ついで、無線電力伝送装置１００内の制御部１６０は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって、充電面の異物質存在有無を演算することができる（Ｓ１６７０）。
具体的に、制御部１６０は、複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することができる。

【0220】

例えば、特徴値が、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）、平均品質係数変化量（ΔＱ／４）、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）、及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の場合、制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）の第１特徴値の組合せ、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第２特徴値の組合せ、最大−最小平均インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）及び平均品質係数変化量（｜ΔＱ）｜／４）の第３特徴値の組合せ、最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第４特徴値の組合せ、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小インダクタンス変化量（ΔＬｍａｘ−ｍｉｎ）の第５特徴値の組合せ、及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の第６特徴値の組合せを生成することができる。

【0221】

制御部１６０は、第１〜第６特徴値の組合せから複数の特徴値の組合せを選択することができる。例えば、制御部１６０は、第１特徴値の組合せ及び第２特徴値の組合せを選択することができる。もしくは、制御部１６０は、第１〜第６特徴値の組合せの全部を選択することができる。
制御部１６０は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。

【0222】

基準領域は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが該当座標平面に表示される領域に基づいて設定されることができる。
メモリ１２０は、それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。

【0223】

制御部１６０は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せを該当座標平面に表示した結果、全ての特徴値の組合せが該当基準領域に含まれる場合、充電面に異物質が存在しないと演算することができる。
また、制御部１６０は、無線電力受信装置２００への無線電力伝送を開始することができる。

【0224】

例えば、制御部１６０は、第１〜第６特徴値の組合せを全部選択した状態で、第１〜第６特徴値の組合せがいずれも該当基準領域に含まれる場合、充電面に異物質が存在しないと演算して充電を開始することができる。

【0225】

制御部１６０は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せを該当座標平面に表示した結果、いずれか一つの特徴値の組合せでも該当基準領域に含まれない場合、充電面に異物質が存在すると演算することができる。
また、制御部１６０は、無線電力受信装置２００への無線電力伝送を中断することができる。

【0226】

例えば、制御部１６０は、第１〜第６特徴値の組合せを全部選択した状態で、第１〜第６特徴値の組合せのいずれか一つの特徴値の組合せでも該当基準領域に含まれない場合、充電面に異物質が存在すると演算して充電を中断することができる。
制御部１６０は、充電面の異物質を持続的に感知することができる。
図１７は本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。

【0227】

図面を参照して説明すると、まず、本発明の実施例による無線電力伝送装置１００は、第１〜第６特徴値の組合せから第１特徴値の組合せを選択することができる。
ここで、第１特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）の組合であり得る。
ついで、制御部１６０は、複数の特徴値から選択された第１特徴値の組合せを該当座標平面に表示することができる（Ｓ１７１１）。
制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する平均品質係数変化量（ΔＱ／４）を該当座標平面に表示することができる。
ついで、制御部１６０は、第１特徴値の組合せが第１基準領域に含まれるかを演算することができる（Ｓ１７１３）。

【0228】

ここで、第１基準領域は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び平均品質係数変化量（ΔＱ／４）の組合せが平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−平均品質係数変化量（ΔＱ／４）座標平面に分布する領域に基づいて設定されることができる。例えば、第１基準領域は図１０の１０７０のようであり得る。

【0229】

第１基準領域が、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する平均品質係数変化量（ΔＱ／４）の組合せが該当座標に分布する領域に基づいて設定されるので、制御部１６０は、第１特徴値の組合せが第１基準領域に含まれない場合、充電面に異物質が存在すると演算することができる（Ｓ１７１５）。

【0230】

制御部１６０は、充電面に異物質が存在すると演算した場合、充電を中断することができる（Ｓ１７１７）。これにより、爆発、火災などの危険から使用者を保護することができるようになる。

【0231】

一方、第１特徴値の組合せのみで充電面の異物質を感知する場合、図１０のように、充電面に異物質が存在するにもかかわらず、制御部１６０は充電面の異物質が存在しないと演算する可能性がある。
したがって、制御部１６０は、特徴値の組合せを変更し、続けて異物質存在有無を演算することができる。
具体的に、制御部１６０は、第１特徴値の組合せが第１基準領域に含まれる場合、第２特徴値の組合せを選択することができる（Ｓ１７１９）。
制御部１６０は、第１特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように第２特徴値の組合せを生成することができる。
ここで、第２特徴値は平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の組合せであり得る。
制御部１６０は、第２特徴値の組合せを座標該当座標平面に表示することができる（Ｓ１７２１）。
制御部１６０は、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）に対する最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）を該当座標平面に表示することができる。
ついで、制御部１６０は、第２特徴値の組合せが第２基準領域に含まれるかを演算することができる（Ｓ１７２３）。

【0232】

ここで、第２基準領域は、充電面に無線電力受信装置２００のみ置かれた場合、平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）及び最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）の組合せが平均インダクタンス変化量（ΔＬ／４）−最大−最小品質係数変化量（ΔＱｍａｘ−ｍｉｎ）座標平面に分布する領域に基づいて設定されることができる。例えば、第２基準領域は図１１の１１７０のようであり得る。

【0233】

制御部１６０は、第２特徴値の組合せが第２基準領域に含まれない場合、充電面に異物質が存在すると演算することができる（Ｓ１７２５）。すなわち、制御部１６０は、第１特徴値の組合せで検出することができなかった異物質を検出することができる。これにより、異物質検出の正確度が向上する効果がある。
制御部１６０は、充電面に異物質が存在すると演算した場合、充電を中断することができる（Ｓ１７２７）。
制御部１６０は、第２特徴値の組合せが第２基準領域に含まれる場合、充電面に異物質が存在しないと演算することができる（Ｓ１７２９）。
制御部１６０は、充電面に異物質が存在しないと演算した場合、充電を開始することができる（Ｓ１７３１）。

【0234】

無線電力伝送装置１００が第１〜第６特徴値の組合せの中で第１及び第２特徴値の組合せのみ用いることにより、異物質検出の正確度は上昇させながら異物質検出時間を縮める効果がある。

【0235】

一方、本発明の制御部１６０は、無線電力伝送装置１００に備えられたプロセッサが読める記録媒体にプロセッサ可読のコードとして具現することが可能である。プロセッサ可読の記録媒体はプロセッサによって読められるデータが記憶される全ての種類の記録装置を含む。プロセッサ可読の記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ記憶装置などがあり、また、インターネットを介しての伝送などのキャリアウェーブの形態に具現されるものも含む。また、プロセッサ可読の記録媒体はネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でプロセッサ可読のコードが記憶されて実行されることができる。

【0236】

また、以上では本発明の好適な実施例について図示して説明したが、本発明は上述した特定の実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範疇内で本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることはもちろんのこと、このような変形実施は本発明の技術的思想や見込みから別個に理解されてはいけないであろう。

【符号の説明】

【0237】

１０ 無線電力システム
１００ 無線電力伝送装置
１６０ 制御部
１８０ 共振回路部
１３１ 第１感知部
１３３ 第２感知部
１８３ 第１コイル
１８４ 第１コイル
２００ 無線電力受信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】