特許 7591548 無線充電装置、無線充電装置を制御する方法、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(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】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】無線充電装置、無線充電装置を制御する方法、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/04 20060101AFI20241121BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241121BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20241121BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20241121BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241121BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241121BHJP

   H02J 50/80 20160101ALN20241121BHJP

【ＦＩ】

H02J7/04 L

H02J7/00 301D

H02J7/04 N

H02J7/10 L

H02J7/10 N

H02J7/04 C

H02J7/10 H

H02J7/10 J

H02J7/10 B

H02J50/10

H01M10/48 301

H01M10/48 P

H01M10/44 Q

H02J50/80

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022202673

(22)【出願日】2022-12-19

(65)【公開番号】P2023182511

(43)【公開日】2023-12-26

【審査請求日】2022-12-19

(31)【優先権主張番号】10-2022-0072428

(32)【優先日】2022-06-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】508148079

【氏名又は名称】エスケイシー・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＫＣ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１０２， Ｊｅｏｎｇｊａ－ｒｏ， Ｊａｎｇａｎ－ｇｕ Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ １６３３８ （ＫＲ）

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】キム、ナヨン

(72)【発明者】

【氏名】ゾ、ヨンジョン

(72)【発明者】

【氏名】イ、スンファン

(72)【発明者】

【氏名】キム、テキョン

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１５３４５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／０４

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／１０

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーに電力を無線で送出する電力送出部；
前記電力送出部の温度、前記バッテリーの温度および電力受信機の温度のうち一つ以上を感知するための温度センサー；および
前記温度に基づいて前記電力送出部の電流プロファイルを変更するコントローラを含み、
前記コントローラは、
前記温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、
前記温度が予め設定された前記基準温度に達した後、前記基準温度より高く設定された予備臨界温度に達する時間をカウントし、前記基準温度から前記予備臨界温度に達する時間に基づく温度上昇速度が予め設定された温度上昇速度基準値より大きい場合、前記電力送出部の電力送出を遮断し、
電流一定モードにおいて、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、
前記電流一定モードから電圧一定モードに変更されるとき、前記第２電流プロファイルが前記第１電流プロファイルの元のプロファイルに変更されるように前記電力送出部の電力送出を制御する
ことを特徴とする無線充電装置。

【請求項2】

前記第１電流プロファイルは、
前記バッテリーの充電時間が経過しても電流が一定に流れる第１一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第１一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第１減少プロファイルとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。

【請求項3】

前記第２電流プロファイルは、
前記充電時間の経過に応じて前記第１一定プロファイルより低い電流で一定に流れる第２一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第２一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第２減少プロファイルとを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の無線充電装置。

【請求項4】

前記第２一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流は、
前記第１一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流より低い
ことを特徴とする請求項３に記載の無線充電装置。

【請求項5】

前記電力送出部は、
時間に関係なく一定の速度の電流を閉回路に流れるようにする前記電流一定モードまたは時間に関係なく一定の電圧を閉回路にかける前記電圧一定モードを提供する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線充電装置。

【請求項6】

バッテリーに電力を無線で送出する段階；
温度を感知する段階；および
電力を送出する電力送出部の電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階を含み、
前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、
温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御し、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御する段階；
前記温度が予め設定された前記基準温度に達した後、前記基準温度より高く設定された予備臨界温度に達する時間をカウントし、前記基準温度から前記予備臨界温度に達する時間に基づく温度上昇速度が予め設定された温度上昇速度基準値より大きい場合、前記電力送出部の電力送出を遮断する段階；を含み、
前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、
電流一定モードにおいて、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、
前記電流一定モードから電圧一定モードに変更されるとき、前記第２電流プロファイルが前記第１電流プロファイルの元のプロファイルに変更されるように前記電力送出部の電力送出を制御する
ことを特徴とする無線充電装置の制御方法。

【請求項7】

前記バッテリーに電力を無線で送出する段階は、
時間に関係なく一定の速度の電流を閉回路に流れるようにする前記電流一定モードまたは時間に関係なく一定の電圧を閉回路にかける前記電圧一定モードを提供する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線充電装置の制御方法。

【請求項8】

前記第１電流プロファイルは、
前記バッテリーの充電時間が経過しても電流が一定に流れる第１一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第１一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第１減少プロファイルを含む
ことを特徴とする請求項６に記載の無線充電装置の制御方法。

【請求項9】

前記第２電流プロファイルは、
前記充電時間の経過に応じて前記第１一定プロファイルより低い電流で一定に流れる第２一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第２一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第２減少プロファイルを含む
ことを特徴とする請求項８に記載の無線充電装置の制御方法。

【請求項10】

前記第２一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流は、
前記第１一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流より低い
ことを特徴とする請求項９に記載の無線充電装置の制御方法。

【請求項11】

コンピュータプログラムを格納しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、
バッテリーに電力を無線で送出する段階；
温度を感知する段階；および電力を送出する電力送出部の電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階を含む方法を前記プロセッサが行うようにするための命令語を含み、
前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、
温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御し、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御する段階；
前記温度が予め設定された前記基準温度に達した後、前記基準温度より高く設定された予備臨界温度に達する時間をカウントし、前記基準温度から前記予備臨界温度に達する時間に基づく温度上昇速度が予め設定された温度上昇速度基準値より大きい場合、前記電力送出部の電力送出を遮断する段階；を含み、
前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、
電流一定モードにおいて、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、
前記電流一定モードから電圧一定モードに変更されるとき、前記第２電流プロファイルが前記第１電流プロファイルの元のプロファイルに変更されるように前記電力送出部の電力送出を制御する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【請求項12】

前記バッテリーに電力を無線で送出する段階は、
時間に関係なく一定の速度の電流を閉回路に流れるようにする前記電流一定モードまたは時間に関係なく一定の電圧を閉回路にかける前記電圧一定モードを提供する
ことを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【請求項13】

前記第１電流プロファイルは、
前記バッテリーの充電時間が経過しても電流が一定に流れる第１一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第１一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第１減少プロファイルを含む
ことを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【請求項14】

前記第２電流プロファイルは、
前記充電時間の経過に応じて前記第１一定プロファイルより低い電流で一定に流れる第２一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第２一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第２減少プロファイルを含む
ことを特徴とする請求項１３に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【請求項15】

前記第２一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流は、
前記第１一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流より低い
ことを特徴とする請求項１４に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線充電装置及びこれを制御する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、モビリティ、携帯電子機器及び電気自動車の開発及び普及が拡大しており、これらのモビリティ、携帯電子機器及び電気自動車の電源として使用できるように再充電が可能であるとともに、高エネルギー密度を有する二次電池の開発が活発に行われている。

【0003】

二次電池のうち、１つの電池セルがパック状に包装された低容量電池の場合、モビリティや携帯電子機器などの電子機器に使用され、電池セルが数十個接続された電池パック単位の大容量電池の場合、電気自動車などのモータ駆動用電源として広く使われている。

【0004】

二次電池の種類としては、Ｎｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池、リチウムイオン電池などがあるが、このうちリチウムイオン電池がＮｉ／Ｃｄ電池やＮｉ／ＭＨ電池などに比べてエネルギー密度がはるかに高いという利点がある。また、リチウムイオン電池は小型および軽量に作製されることができ、モビリティおよび携帯電子機器などの電源として有用であるだけでなく、電気自動車の電源として使用範囲が拡大するなど、次世代エネルギー記憶媒体として注目を集めている。

【0005】

上記のような利点にもかかわらず、リチウムイオン電池は発熱や過充電に脆弱であるという欠点を持っている。 二次電池が発熱と過充電に対する保護装置なしで放置されると、二次電池はもちろん、二次電池を充電する充電装置も発火または爆発し、人命事故または財産上の損失を招く可能性がある。

【0006】

そのため、バッテリーの発熱または過充電を防止し、発熱または過充電によって発生する問題を解消することができる技術が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の一実施例は、上記のような背景に着目して発明されたものであり、バッテリーの充電中に発生する発熱および過充電による、基板回路の損傷およびバッテリーの爆発を未然に防止することができる無線充電装置およびこれを制御する方法を提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によれば、バッテリーに電力を無線で送出する電力送出部；前記電力送出部の温度、前記バッテリーの温度および電力受信機の温度のうち一つ以上を感知するための温度センサー；および前記温度に基づいて前記電力送出部の電流プロファイルを変更するコントローラを含み、、前記コントローラは前記温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御する無線充電装置が提供され得る。

【0009】

このとき、前記第１電流プロファイルは、前記バッテリーの充電時間が経過しても電流が一定に流れる第１一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第１一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第１減少プロファイルとを含むことができる。

【0010】

また、前記第２電流プロファイルは、前記充電時間の経過に応じて前記第１一定プロファイルより低い電流で一定に流れる第２一定プロファイルと、前記充電時間に応じて前記第２一定プロファイルから電流が徐々に低くなる第２減少プロファイルとを含み得る。

【0011】

また、前記第２一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流は、前記第１一定プロファイルにおいて前記電力送出部に流れる電流より低くてもよい。

【0012】

また、前記電力送出部は、電流一定モードまたは電圧一定モードを提供することができる。

【0013】

また、前記コントローラは、前記電流一定モードにおいて、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、前記電流一定モードから前記電圧一定モードに変更されるとき、前記第２電流プロファイルが前記第１電流プロファイルの元のプロファイルに変更されるように前記電力送出部の電力送出を制御することができる。

【0014】

本発明の一態様によれば、バッテリーに電力を無線で送出する段階；温度を感知する段階；および電力を送出する電力送出部の電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階を含み、前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御し、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御する無線充電装置の制御方法を提供することができる。

【0015】

また、前記バッテリーに電力を無線で送出する段階は、電流一定モードまたは電圧一定モードを提供することができる。

【0016】

また、前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、前記電流一定モードにおいて、前記温度が予め設定された前記基準温度以上であるとき、前記第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて前記電力送出部の電力送出を制御し、前記電流一定モードから前記電圧一定モードに変更されるとき、前記第２電流プロファイルが前記第１電流プロファイルの元のプロファイルに変更されるように前記電力送出部の電力送出を制御することができる。

【0017】

本発明の一態様によれば、コンピュータプログラムを格納しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行されると、バッテリーに電力を無線で送出する段階；温度を感知する段階；および電力を送出する電力送出部の電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階を含む方法を前記プロセッサが行うようにするための命令語を含むことができる。

【0018】

前記電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階は、温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御し、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて電力送出部の電力送出を制御することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一実施例によれば、 バッテリーに電力を送出する温度を測定し、温度が予め設定された基準温度以上である場合、予め設定された第１電流プロファイルより低い電流を有する第２電流プロファイルに基づいて電力の送出を制御することにより、バッテリーの充電中に発生する発熱や過充電によるバッテリーの損傷や爆発を未然に防止することができるという効果がある

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の無線充電装置を示す構成図である。

【図2】本発明の一実施例による無線充電装置において、電流一定モードと電圧一定モードを示すグラフである。

【図3A】本発明の一実施例による無線充電装置において、電流一定区間と電流減少区間における電流変化を示すフラフである。

【図3B】本発明の一実施例による無線充電装置において、電圧上昇区間と電圧一定区間における電圧変化を示すフラフである。

【図4】本発明の充電管理方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の他の実施例による無線充電装置において、電流一定モードと電圧一定モードを示すフラフである。

【発明を実施するための具体的な内容】

【0021】

以下では、本発明の技術的思想を具現するための具体的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。

【0022】

なお、本発明の説明において、関連する公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

【0023】

さらに、ある構成要素が他の構成要素に「接続」、「供給」されると言及されるときは、該当する他の構成要素に直接的に接続、供給されることもあるが、中間にまた他の構成要素が存在することもあると理解すべきである。

【0024】

本明細書で使用される用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されたものであり、本発明を限定するために使用されたのではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味を持たない限り、複数の表現を含む。

【0025】

さらに、第１、第２などの序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使用されることができるが、該当構成要素はこのような用語によって限定されない。これらの用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。

【0026】

本明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素、成分および／または群れの存在や付加を除外するのではない。

【0027】

以下、図面を参照して、本発明の一実施例に係る無線充電装置の具体的な構成について説明する。

【0028】

図１は、本発明の無線充電装置を示す構成図である。

【0029】

図１を参照すると、本発明の一実施例による無線充電装置１０は、電子機器のバッテリーＢを無線で充電することができる。ここで、電子機器は、携帯電話、ノートブック、コンピュータ、カムコーダなどの携帯可能な小型電子機器であってもよいが、これに限定されず、電子機器は、バッテリーＢを備えた様々な種類のモビリティ（一例として、電動クイックボード、電動自転車、電動スケートボード、または電動スクーター）を含むことができる。

【0030】

無線充電装置１０は無線充電ステーションに配置され得る。無線充電ステーションは、バッテリーＢを充電するための無線電力を無線充電装置１０に供給することができる。無線充電装置１０は、バッテリーの充電温度が予め設定された基準温度以上である場合、充電中のバッテリーに印加される電流プロファイルを変更することにより、バッテリーの過熱を防止することができる。

【0031】

このような無線充電装置１０は、電力送出部１００、温度センサー２００、及びコントローラ３００を含むことができる。

【0032】

電力送出部１００は、電子機器に備えられた電力受信機に電力を無線で送出することができる。電力送出部１００は、磁場を形成することができるコイル形状を有する無線充電コイルと、無線充電コイル（一次コイル）と回路接続される回路基板とを含むことができる。電力送出部１００と電子機器の電力受信機と対向するように配置されるとき、電力送出部１００では電磁場による電磁誘導現象が発生し、モビリティの電力受信機（二次コイル）は電磁誘導現象によって発生した誘導電流を利用してモビリティのバッテリーを充電することができる。

【0033】

温度センサー２００は、電力送出部１００の温度、バッテリーの温度、および電力受信機の温度のうち１つ以上を感知することができる熱感知センサーであってもよい。例えば、温度センサー２００は電力送出部１００の温度を感知することができる。このような温度センサー２００は、温度を感知することができる複数個で提供され得る。複数の温度センサーは、発熱が最も大きく発生すると予想されるいくつかの地点に配置され得る。

【0034】

コントローラ３００は、温度が予め設定された基準温度（一例として、７０℃）未満であるとき、予め設定された電流プロファイルに基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。

【0035】

以下、図２、図３Ａ、図３Ｂを参照して、コントローラ３００が温度に基づいて電力送出部１００の電力送出制御動作を詳細に説明する。

【0036】

無線充電装置１０は、電流一定モードと電圧一定モードの両方をサポートすることができ、コントローラ３００は、電流一定モードおよび電圧一定モードのうちいずれかの充電モードで電力送出部１００の出力を制御することができる。

【0037】

図２は、本発明の一実施例による無線充電装置において、電流一定モードと電圧一定モードを示すグラフである。

【0038】

図２を参照すると、温度が予め設定された基準温度（一例として、７０℃）未満の状態（ａ）において、無線充電装置１０が電流一定モードでバッテリーＢの充電を行う場合、バッテリーＢが所定の容量だけ充電されるまで一定の電流（例えば、Ｉ_ｍａｘ）が供給されて充電されることができ、所定の容量だけ充電された後には徐々に充電電流が減少されることができる。一方、無線充電装置１０が電圧一定モードでバッテリーＢの充電を行う場合、バッテリーＢが所定の容量だけ充電されるまで徐々に充電電圧が上昇されることができ、所定の容量だけ充電された後は、充電電圧が一定に維持されることができる。

【0039】

温度が予め設定された基準温度（一例として７０℃）以上の状態（ｂ）において、コントローラ３００は、予め設定された基準温度（一例として７０℃）未満の状態（ａ）より少なく設定された電流（例えば、Ｉ_ｌｏｗ）または電圧（例えば、Ｖ_ｌｏｗ）で電流一定モードおよび電圧一定モードのいずれか一方の充電モードを運営してバッテリーＢの充電を行うことができる。

【0040】

図３Ａは、本発明の一実施例による無線充電装置において、電流一定区間と電流減少区間における電流変化を示すグラフであり、図３Ｂは、本発明の一実施例による無線充電装置において、電圧上昇区間と電圧一定区間における電圧変化を示すグラフである。

【0041】

まず、図３Ａを参照すると、コントローラ３００は、温度が予め設定された基準温度（一例として７０℃）未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルＰＩ１に基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。ここで、第１電流プロファイルＰＩ１は、第１電流一定プロファイルＰＩＣ１および第１電流減少プロファイルＰＩＤ１を含むことができる。

【0042】

第１電流一定プロファイルＰＩＣ１は、バッテリーＢの充電時間（又はバッテリーＢの充電量）が増加しても電流Ｉ_ｍａｘが一定に流れる区間（以下、「第１一定電流区間」という） ３０１のプロファイルとして理解され得る。第１電流減少プロファイルＰＩＤ１は、充電時間（又はバッテリーＢの充電量）が増加するにつれて第１電流一定プロファイルＰＩＣ１から電流が徐々に低くなる区間（以下、「第１電流減少区間」）という）３０３のプロファイルとして理解され得る。

【0043】

コントローラ３００は、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルＰＩ１の電流Ｉ_ｍａｘより低い電流Ｉ_ｌｏｗを有する第２電流プロファイルＰＩ２に基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。第２電流プロファイルＰＩ２は、第２電流一定プロファイルＰＩＣ２および第２電流減少プロファイルＰＩＤ２を含むことができる。

【0044】

第２電流一定プロファイルＰＩＣ２は、充電時間の増加に伴って第１電流一定プロファイルＰＩＣ１の電流Ｉ_ｍａｘより低い電流Ｉ_ｌｏｗで一定に流れる区間（以下、「第２一定電流区間」という）３１１のプロファイルであってもよい。第２電流減少プロファイルＰＩＤ２は、充電時間（充電量）が増加するにつれて第２電流一定プロファイルＰＩＣ２から電流が徐々に低くなる区間（以下、「第２電流減少区間」という）３１３のプロファイルであってもよい。バッテリーの充電量が同じ条件で、第２電流減少プロファイルＰＩＤ２において電力送出部１００に流れる電流は、第１電流減少プロファイルＰＩＤ１において電力送出部１００に流れる電流より低くてもよい。

【0045】

第２電流一定プロファイルＰＩＣ２において電力送出部１００に流れる電流は、第１電流一定プロファイルＰＩＣ１において電力送出部１００に流れる電流より低いため、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、バッテリーＢに加わる電気エネルギーが減少し、バッテリーＢおよび電力送出部の発熱が低減され得る。

【0046】

図３Ｂを参照すると、コントローラ３００は、温度が予め設定された基準温度（例えば、７０℃）未満であるとき、予め設定された第１電圧プロファイルＰＶ１に基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。ここで、第１電圧プロファイルＰＶ１は、第１電圧上昇プロファイルＰＶＩ１および第１電圧一定プロファイルＰＶＣ１を含むことができる。

【0047】

第１電圧上昇プロファイルＰＶＩ１は、バッテリーＢの充電時間（またはバッテリーＢの充電量）が増加するにつれて、電圧が徐々に上昇する区間（以下、「第１電圧上昇区間」という）３２１のプロファイルとして理解され得る。第１電圧一定プロファイルＰＶＣ１は、充電時間（又はバッテリーＢの充電量）が増加しても電圧が一定のレベルＶ_ｍａｘに維持される区間（以下、「第１電圧一定区間」という）３２３のプロファイルとして理解され得る。

【0048】

一方、コントローラ３００は、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電圧プロファイルＰＶ１の電圧より低い電圧を有する第２電圧プロファイルＰＶ２に基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。ここで、第２電圧プロファイルＰＶ２は、第２電圧一定プロファイルＰＶＣ２、および第２電圧上昇プロファイルＰＶＩ２を含むことができる。

【0049】

第２電圧一定プロファイルＰＶＣ２は、充電時間（又は充電量）が増加しても第１電圧一定プロファイルＰＶＣ１より低いレベルの電圧Ｖ_ｌｏｗで一定にかかる区間（以下、「第２電圧一定区間」という）３３３のプロファイルであってもよい。これにより、コントローラ３００は、第２電圧一定プロファイルＰＶＣ２において電力送出部１００にかかる電圧を、第１電圧一定プロファイルＰＶＣ１において電力送出部１００にかかる電圧より低く印加されるように制御することができる。

【0050】

同様に、第２電圧上昇プロファイルＰＶＩ２は、充電時間（または充電量）が増加するにつれて電圧が徐々に上昇する区間（以下、「第２電圧上昇期間」という）３３１のプロファイルであってもよい。このとき、第２電圧上昇プロファイルＰＶＩ２は、第１電圧上昇プロファイルＰＶＩ１より低いレベルの電圧Ｖ_ｌｏｗに設定されてもよい。これにより、温度が予め設定された基準温度以上であり、第２電圧上昇区間３３１において、コントローラ３００は、第２電圧上昇プロファイルＰＶＩ２に従って電力送出部１００に印加される電圧を制御することができる。

【0051】

上述したように、電力送出部１００の温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第２電圧プロファイルＰＶ２によってバッテリーＢに加わる電気エネルギーが減少するため、バッテリーＢ及び電力送出部１００の発熱を低減することができる。

【0052】

コントローラ３００は、送出モジュール１３０がバッテリーの充電量（充電時間）に応じて電流一定プロファイルまたは電圧一定プロファイルに基づいてモビリティを無線充電するように電源供給機を制御することができる。

【0053】

電流一定プロファイルに基づいて充電することを電流一定モード、電圧一定プロファイルに基づいて充電することを電圧一定モードと呼ぶことができる。

【0054】

電流一定モードは、時間に関係なく一定の電流の電気エネルギーを送出モジュール１３０にかけるモードと理解され得る。電流一定モードで電流は一定であるが、バッテリーの充電量が増加するほど無線充電コイルにかかる電圧が増加することができる。

【0055】

電圧一定モードは、時間に関係なく一定の電圧の電気エネルギーを送出モジュール１３０に掛けるモードと理解され得る。電圧一定モードで電圧は一定であるが、バッテリーの充電量が増加するほど無線充電コイルに流れる電流が減少することができる。

【0056】

コントローラ３００は、通信機を介してモビリティ通信モジュールと交信し、モビリティのバッテリーがどの程度充電されたかに関する情報を取得し、バッテリーの充電量が第１基準以下であれば電流一定モードで充電するように送出モジュール１３０を制御することができ、バッテリーの充電量が第２基準より大きいと、電圧一定モードで充電するように送出モジュール１３０を制御することができる。

【0057】

本実施例による図面では、第１基準と第２基準とが同一であると示されているが、本発明の思想がこれに限定されるのではないので、第２基準が第１基準よりも大きくてもよい。第２基準が第１基準よりも大きい場合、バッテリーの充電量が第１基準と第２基準との間である場合、第１基準より充電量が多いほど、電流一定モードにおける電流より比例して電流が減少し、第１基準における電圧より比例して電圧が大きくなるように制御され得る。充電量が第１基準と第２基準の間で比例して増加する電流は、第２基準における電流に徐々に減少し、充電量が第１基準と第２基準の間で比例して増加する電圧は、第２基準における電圧（電圧一定モードにおける電圧）まで徐々に増加することができる。

【0058】

また、コントローラ３００は、バッテリーの充電量が第１基準以下でありながら、電力送出部１００の温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電圧プロファイルＰＶ１の第１電圧一定プロファイルＰＶＣ１より低い電圧を有する第２電圧プロファイルＰＶ２の第２電圧一定プロファイルＰＶＣ２に基づいて電力送出部１００の電力送出を制御することができる。

【0059】

コントローラ３００は、電力送出部１００の温度が予め設定された基準温度未満であるとき、第１電流プロファイルＰＩ１と第１電圧プロファイルＰＶ１に基づいてバッテリーを充電し、基準温度以上であるときに第１電流プロファイルＰＩ１より低い電流が流れる第２電流プロファイルＰＩ２、および第１電圧プロファイルＰＶ１より低い電圧がかかる第２電圧プロファイルＰＶ２に基づいてバッテリーを充電するように電力送出部１００の電力送出を制御することができる。

【0060】

コントローラ３００は、マイクロプロセッサを含む演算装置によって具現されることができ、その具現方式は当業者にとって自明であるので、さらなる詳細な説明は省略する。そして、コントローラ３００は無線充電ステーションの内部に提供され得るが、本発明の思想が必ずしもこれに限定されるのではなく、コントローラ３００は無線充電ステーションとは別途配置され、充電ステーションを外部から遠隔制御する形態で提供されてもよい。

【0061】

一方、本実施例では予め設定された基準温度が７０℃であると説明したが、この基準温度は本発明の理解を助けるための一例に過ぎず、基準温度はバッテリー及び電力送出部の発熱に影響を与え得る様々な環境（温度、湿度、圧力など）を考慮して変更され得る。

【0062】

以下では、本発明の一実施例による無線充電装置の制御方法について説明する。

【0063】

図４を参照すると、本発明の一実施例による無線充電装置の制御方法２０は、バッテリーに電力を無線で送出する段階（Ｓ１００）、電力送出部１００の温度を感知する段階（Ｓ２００）、および電流プロファイルを測定された温度に基づいて変更する段階（Ｓ３００）を含むことができる。

【0064】

バッテリーに電力を無線で送出する段階（Ｓ１００）において、無線充電装置の電力送出部と電子機器の電力受信機と対向するように配置された状態で、無線充電装置の電力が電子機器のバッテリーに無線で送出されることができる。

【0065】

温度を感知する段階（Ｓ２００）においては、温度センサーによって、電力送出部の温度、バッテリーの温度、および電力受信機の温度のうち１つ以上が感知され得る。さらに、温度センサーは、電力送出部、バッテリー、および電力受信機のうち１つ以上に配置されることができ、温度センサーは、発熱が最も大きく発生すると予想される地点に配置されることによって、最高温度の発熱を感知することができる。

【0066】

電流プロファイルを温度に基づいて変更する段階（Ｓ３００）においては、電力送出部の電流プロファイルが温度に基づいて変更され得る。例えば、温度が予め設定された基準温度未満であるとき、予め設定された第１電流プロファイルＰＩ１に基づいて電力送出部の電力送出が制御されるため、第１電流プロファイルＰＩ１に該当する充電電流により、バッテリーの充電が持続的に維持され得る。

【0067】

しかしながら、温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第１電流プロファイルＰＩ１より低い電流を有する第２電流プロファイルＰＩ２に基づいて電力送出部の電力送出が制御されることにより、第２電流プロファイルＰＩ２に該当する充電電流に変更され得る。

【0068】

第１電流プロファイルＰＩ１から第２電流プロファイルＰＩ２に変更されるように電力送出が制御されると、第２一定プロファイルにおいて電力送出部１００に流れる電流は、第１一定プロファイルにおいて電力送出部１００に流れる電流より低いため、第２電流プロファイルＰＩ２におけるバッテリーの充電効率は、第１電流プロファイルＰＩ１におけるバッテリーの充電効率より低減されることができる。

【0069】

上述の実施例によれば、基準温度以上のときに第１電流プロファイルＰＩ１および第１電圧プロファイルＰＶ１より低い電流と電圧がかかる第２電流プロファイルＰＩ２および第２電圧プロファイルＰＶ２に基づいてバッテリーが充電されるため、過度に温度が上昇しないで済む。

【0070】

一方、図５を参照すると、本発明の他の実施例によれば、第２電流プロファイルＰＩ２および第２電圧プロファイルＰＶ２に基づいてバッテリーが充電されるとき、温度センサーにおいて基準温度よりも高い温度である予備臨界温度に達したことが感知されると、コントローラ３００は充電を継続するか中断するかを判断することができる。

【0071】

コントローラ３００は、基準温度に達した時点と予備臨界温度に達した時点とを認識し、基準温度に達してから予備臨界温度に達した時間が基準時間以下である場合、第３電流プロファイルＰＩ３及び第３電圧プロファイルに基づいてバッテリーが充電されるように電力送出部１００の電力送出を制御することができる。

【0072】

第３電流プロファイルＰＩ３では、第２電流プロファイルＰＩ２の電流より低い電流に基づいて電力送出部１００の電力送出が制御される。第３電流プロファイルＰＩ３は、第３電流一定プロファイルＰＩＣ３および第３電流減少プロファイルＰＩＤ３を含むことができる。

【0073】

第３電流一定プロファイルＰＩＣ３は、充電時間の増加に伴って第２電流一定プロファイルＰＩＣ２の電流より低い電流で一定に流れる区間のプロファイルであってもよい。第３電流減少プロファイルＰＩＤ３は、充電時間（充電量）が増加するにつれて第３電流一定プロファイルＰＩＣ３から電流が徐々に低くなる区間のプロファイルであってもよい。バッテリーの充電量が同じ条件で、第３電流減少プロファイルＰＩＤ３において電力送出部１００に流れる電流は、第２電流減少プロファイルＰＩＤ２において電力送出部１００に流れる電流より低くてもよい。

【0074】

第３電圧プロファイルＰＶ３においては、第２電圧プロファイルＰＶ２の電圧より低い電圧に基づいて電力送出部１００の電力送出が制御される。第３電圧プロファイルＰＶ３は、第３電圧上昇プロファイルＰＶＩ３および第３電圧一定プロファイルＰＶＣ３を含むことができる。

【0075】

第３電圧一定プロファイルＰＶＣ３は、充電時間（充電量）が増加しても第２電圧一定プロファイルＰＶＣ２より低い電圧で一定にかかる区間のプロファイルであってもよい。すなわち、バッテリーの充電量が同じ条件で、第３電圧上昇プロファイルＰＶＩ３において電力送出部１００にかかる電圧は、第２電圧上昇プロファイルＰＶＩ２において電力送出部１００にかかる電圧より低くてもよい。したがって、電力送出部１００の温度が予め設定された基準温度以上であるとき、第３電圧プロファイルＰＶ３によってバッテリーＢに加わる電気エネルギーが減少し、バッテリーＢおよび電力送出部の発熱が低減され得る。第３電圧上昇プロファイルＰＶＩ３は、充電時間（充電量）が増加するにつれて初期状態（例えば充電時間（充電量）が０のとき）から第３電流一定プロファイルＰＩＣ３の電圧まで、電圧が徐々に増加するプロファイルであってもよい。

【0076】

一方、コントローラ３００は、基準温度に達した時点と予備臨界温度に達した時点とを認識し、基準温度に達してから予備臨界温度に達した時間が基準時間を超過する場合、バッテリーが損傷したり爆発する危険があるため、電力送出部１００への電気エネルギーを遮断してバッテリーＢの充電を中断する。

【0077】

基準温度以上のときに予備臨界温度に達しないことがバッテリーの充電に有利であるが、基準温度に達した後に予備臨界温度に達してもバッテリーの充電を持続するか否かを判断することによりバッテリーが損傷したり、爆破することが防止され得る。基準温度に達した後、予備臨界温度に達した時間が基準時間以下である場合、温度上昇速度が緩やかで過度の温度上昇がないと判断されるため、より低い電圧と電流で充電を持続することが可能である。基準温度に達した後、予備臨界温度に達した時間が基準時間を超過する場合、温度上昇速度が急峻で過度の温度上昇が予想されるため、充電を中断することになる。

【0078】

本発明に添付されたブロック図の各ブロックとフローチャートの各段階との組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって行われてもよい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊コンピュータ、またはその他のプログラマブルデータ処理装置の符号化プロセッサに搭載され得るため、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置の符号化プロセッサを介して行われるその命令が、ブロック図の各ブロック、またはフローチャートの各段階で説明された機能を行う手段を生成する。これらのコンピュータプログラム命令は、特定の方法で機能を実現するためにコンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置を指向することができるコンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能なメモリに格納されることも可能であるため、そのコンピュータ利用可能またはコンピュータ読み取り可能なメモリに格納された命令は、ブロック図の各ブロックまたはフローチャートの各段階で説明された機能を行う命令手段を含む製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置上に搭載されることも可能であるため、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置上で一連の動作段階が行われ、コンピュータで実行されるプロセスを生成してコンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置を行う命令は、ブロック図の各ブロックおよびフローチャートの各段階で説明された機能を行うための段階を提供することも可能である。

【0079】

さらに、各ブロックまたは各段階は、特定の論理機能を実行するための１つ以上の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すことができる。また、いくつかの代替実施例では、ブロックまたは段階で言及された機能が順序外で発生することも可能であることに注目すべきである。例えば、続いて示されている２つのブロックまたは段階は、事実上、実質的に同時に行われてもよく、またはそのブロックまたは段階が時々該当する機能に従って逆順に行われてもよい。

【0080】

以上、本発明の実施例を具体的な実施形態として説明したが、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、本明細書に開示された技術的思想に従う最も広い範囲を有するものと解釈されるべきである。当業者は、開示された実施形態を組合せ／置換して適示されていない形状のパターンを実施することができるが、これも本発明の範囲から逸脱しないものであろう。さらに、当業者は本明細書に基づいて開示された実施形態を容易に変更または変形することができ、そのような変更または変形も本発明の権利範囲に属することは明らかである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】